集中供热系统全网平衡软件工程的应用
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摘要:结合工程实例，探讨了全网平衡软件在供热制控系统中的应用技术，通过对比供热系统手动运行以及供热全网平衡运行的功率与能耗，验证了全网平衡软件在供热系统中应用的可行性及经济性。
0引言
目前，我国城市对于环境保护的标准要求不断的提升，很多采取区域锅炉供热的方式被取消，而逐步的推行集中供热采暖方式，从而导致了城市集中供热采暖所涉及的范围持续扩张，整个系统的构造也变得复杂化。尤其是我国城市集中供热采暖系统，大多依靠热电厂来提供热量，全网平衡软件的应用能够在很大程度上保障热电厂在趋于稳定、高效的状态下运行，具有良好的经济、社会以及环境效益。
1应用工程简介
以某集中供热工程为例，来探讨全网平衡软件在集中供热中的应用。该供热工程所涉及的工作范围达到了271万m2，供热系统的设计供热面积达310万m2，该供热系统共建有21个换热站，包含了单系统换热以及双系统换热两个方式，其中单系统换热形式的换热站共有17个，而双系统换热形式的换热站共有4个。该供热工程包含有22套供热系统，而这些系统中有19套均安装了配套的自动控制装置。在该供热项目中，不同的换热站可以承担的热负荷具有相对大的差异，换热站中最大的可以承担近40万m2的热负荷，而最小的仅仅能够承担不足3万m2的热负荷。另外，该项目供热系统构成形式属于面连形式。在此供热工程中，分布式变频循环水泵的额定功率值也具有较大的差异，最大额定功率可达75kW，最小额定功率仅有10kW。全部的分布式变频循环水泵的额定功率和是669kW。
2供热制控系统架构
该供热工程给所有换热站均配备了控制系统，其中含有温度传感装置、压力传感装置、控制设备以及变频设备等。每一换热站和所对应的中控之间通过ADSL技术来完成数据信息通讯。同时，为进一步的确保系统的安全与可靠，通过信息通讯技术设立了智控系统专门的APN网络。在所有的换热站配置自控系统，其设备包含有室外环境温度传感装置、一次管网供水以及回水温度传感装置、一次管网供水以及回水压力传感装置、二次管网供水及回水温度传感装置、二次管网供水以及回水压力传感装置各1个，同时配置变频循环水泵2台、变频设备1台。其中，1台变频设备和2台变频循环水泵相连接，2台变频循环水泵中其中1台属于备用水泵。在供热系统的二次管网中配置2台变频循环水泵、1台变频设备，同样采用1台变频设备和2台变频水泵连接的方式。并且，其中一个变频循环水泵为备用水泵。
3供热系统的手动运行
在该供热工程通过全网平衡软件对系统调控前，对于一次管网中的水泵调控基本上是依靠手动来完成的。其手动调控的方法为:系统调控操作人员对中控中相关的监测与控制软件观察，并收集供热系统中所有换热站的二次管网供回水温度平均值.当所监测的二次管网供回水温度平均值高于设定范围时，则通过减小一次管网中变频循环水泵所对应变频调速设备的运行频率来进行手动调控。而与之相反，当所监测的二次管网供回水温度平均值低于设定范围时，则通过增大一次管网中变频循环水泵所对应变频调速设备的运行频率来进行手动调控。而在对换热站进行手动调整时，发现个别供热系统的一次管网中，变频循环水泵的工作频率为52Hz，但是在供热系统的二次管网中，供回水温度平均值与其他的换热站进行比对时，依旧存在温度相对较低的问题。而和上述情况恰恰相反，个别供热系统的一次管网中，变频循环水泵的工作频率为43Hz，但是在供热系统的二次管网中，供回水温度平均值和其他的换热站进行对比时，却出现了温度相对较高的现象。在完成以上对供热系统的手动调控之后，针对一些换热站的二次管网供回水温度平均值出现显著过高与显著过低的现象，唯有通过更换变频循环水泵的措施，以进一步的提升供热效果。在换热站的变频循环水泵更换过程中，二次管网的供回水温度平均值较高的，应当更换为额定功率较小的变频循环水泵。而和上述情况恰恰相反，如果二次管网的供回水温度平均值较低时，则应当更换为额定功率较大的变频循环水泵。要是不进行变频循环水泵的更换，则个别换热站不管如何的调控，均会出现供热系统的热效率无法满足标准要求的问题。另外，在供热系统的手动调控过程中，对其中10个换热站中的供回水温度平均值进行监测，收集相关的系统运行记录.热力站中循环水的平均温度最大值以及最小值之间相差将近16℃，此时系统的失调度为6．58。
4供热全网平衡运行
通过供热系统的手动调控分析可知，就算是非常精细的调控操作，供热站中的循环水温度平均值均存在相对大的差异性，同时系统的失调度也相对较大。另外，如果热源的参数出现一定的波动，尤其是热源的流量出现波动时，那么换热站中的变频循环水泵工作时的频率也不得不再次的重新调控。而且，因为供热管网在手动调控中具有一定的耦合性，所以对变频循环水泵的频率调控是一项非常繁杂的工作。因此，要想减小人为的调控工作量，并显著的改善供热系统的热效果，就应当依据供热系统的现实情况，来选用适宜的全网平衡软件，以使城市集中供热工程的运行中所出现的水力失调问题得以有效解决。采用全网平衡软件并对一次管网中的变频循环水泵调控来实现对供热系统的调控。在使用全网平衡软件之后，整个供热系统的运行状态有了显著的改变。同样选取手动调控时所检测的10个换热站，对某时段内的系统运行数据进行监测，所监测热力站的循环水平均温度最高值和最低值的差异仅仅为2℃左右，系统的失调度为0．401。在手动调控以及全网平衡软件调控过程中，选取其中5台循环水泵，对其运行的频率以及功率进行监测与比较,供热系统中变频循环水泵的其中5台额定功率总和是198．5kW，采用手动调控方式时，这5台变频循环水泵的工作功率总和是160．9kW，而采用全网平衡软件对供热系统进行调控，相对应的5台变频循环水泵的功率总和是144．9kW。采用全网平衡软件对供热系统进行调控较采用手动操作来对供热系统进行调控时的功率消耗降低了16kW，使供热系统的能量消耗下降了10%左右。
5结语
在对供热系统进行手动操作调控与全网平衡软件调控的系统运行数据参数进行记录与分析，发现采用全网平衡方式对供热系统进行调控，可以使供热管网具有更加优良的运行效果，让人为的操作大量减少，利于提升热电企业供热系统的热效率，同时也能节省大量的人力投入。并且，采用全网平衡软件对供热系统进行调节，还可以依照热源的波动，而实时的完成对供热系统的自动化调控。
参考文献:
［1］王龙．某县集中供热技术改造工程的环境保护措施及对策［J］．绿色科技，2016(10):55．
［2］刘兵，王晓航，卢刚，等．基于PVSS平台的集中供热全网平衡控制系统研究及应用［J］．区域供热，2014(6):111.
作者：张真 单位：太原市热力公司