【文章內(nèi)容簡介】 定的預(yù)知，便于成本控制。對換熱站的調(diào)整人員下達熱指標(biāo)目標(biāo)并指定相應(yīng)的考核措施，而且更易于操作。 （ 3）熱量控制曲線的確定 用戶需要的是保證其室內(nèi)溫度達標(biāo)，而供熱企業(yè)的利潤來源于超標(biāo)部分的節(jié)約。這看似矛盾，卻是供熱控制中心 必須解決的問題，需要最大限度地利用氣候的變化，調(diào)整熱量分配曲線，盡量利用太陽輻射能量，節(jié)約熱網(wǎng)總熱量供應(yīng)，而不會降低供熱質(zhì)量。 （ 4）預(yù)控制原理 利用專業(yè)氣象臺天氣預(yù)報信息，繪制未來一天氣溫變化曲線。將熱量控制曲線時間軸提前一個角度，就可以提前達到計劃供熱量指標(biāo)。對于供熱這種純滯后系統(tǒng)來說非常有益，可以達到更為精確的控制效果。 6 運行的實際控制策略 由于運行的熱網(wǎng)為典型的多熱源環(huán)狀管網(wǎng)，廠網(wǎng)運行由熱電廠的值長統(tǒng)一進行調(diào)度，因此對用戶供熱量的調(diào)整主要由熱源和一次管網(wǎng)來完成，在一定時期，值長根據(jù)室 外天氣溫度、濕度、風(fēng)力的情況，控制各熱源的輸出熱量，使之與當(dāng)日熱指標(biāo)匹配。 對各換熱站控制主要由值長（兼任熱網(wǎng)自控調(diào)度）調(diào)整。值長根據(jù)室外氣溫下達供熱指標(biāo)、熱源實供熱指標(biāo)原則上采取定閥位控制，這樣在一網(wǎng)流量相對穩(wěn)定時期，各換熱站閥門可以不進行動作，就可以保證各換熱站熱量的調(diào)整。在一網(wǎng)流量改變或熱源之間負荷改變時，輔之以部分換熱站按熱量或二網(wǎng)定供溫控制，保證熱網(wǎng)負荷迅速達到平衡。 四、 熱網(wǎng)、熱力站控制系統(tǒng)的效果分析 在實施熱網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)后，取得以下幾個方面效果： （ 1） 提高熱網(wǎng)運行工況平衡性，換熱站投入自動控 制系統(tǒng)后，明顯提高了熱網(wǎng)的調(diào)整精度，減少了分析階段流量變動時調(diào)整的時間，全網(wǎng)的水力平衡效果有顯著的提高。 （ 2） 大大縮短發(fā)現(xiàn)故障時間，由于換熱站均為無人值守，以前換熱站停電 、循環(huán)泵跳閘、跑水等故障，大多數(shù)需要用戶反映出來才能去處理，影響搶修時間。 換熱站投入自動控制系統(tǒng)后，故障能夠立即被值長發(fā)現(xiàn)，通知搶修人員。 （ 3） 換熱站投入自動控制系統(tǒng)后，由于能夠?qū)崟r檢測到換熱站的各項運行參數(shù)，避免了調(diào)整滯后和人為提高運行指標(biāo)情況的發(fā)生，降低了總耗熱量。 綜上所述，換熱站自動控制系統(tǒng)在多熱源環(huán)形管網(wǎng)供熱系統(tǒng)中達到了控制要求，對熱網(wǎng)的 水力平衡及熱量的節(jié)約使用起到關(guān)鍵作用。 氣候補償控制器 一、 氣候補償技術(shù) 氣候補償技術(shù)是一項在傳統(tǒng)鍋爐房供暖系統(tǒng)中加裝一套氣候補償系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測的室外溫度變化及時調(diào)節(jié)系統(tǒng)供熱量，實現(xiàn)按需供熱的一項節(jié)能技術(shù)。該項節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的節(jié)能設(shè)備為一套氣候補償系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由氣候補償器、電動調(diào)節(jié)閥、室外溫度傳感器、供水溫度傳感器等幾部分組成。 通過在氣候補償器中預(yù)設(shè)定鍋爐供暖運行曲線，并根據(jù)室外溫度傳感器 實時 監(jiān)測并輸送給氣候補償器的室外溫度（變化），氣候補償器可依據(jù)鍋爐供暖運行曲線時時計算出合理、節(jié)能的總供水 溫度值作為新的供水溫度設(shè)定值，并將該溫度值與系統(tǒng)實際供水溫度值對比，依據(jù)該對比值，氣候補償器系統(tǒng)輸出信號控制調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥的開度（即調(diào)節(jié)供暖系統(tǒng)回水量與鍋爐供水量的混合比例），通過對總供水溫度調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的實際供水溫度與新的供水溫度設(shè)定值相一致，從而實現(xiàn)鍋爐房供暖系統(tǒng)根據(jù)室外溫度的時時變化及時調(diào)節(jié)系統(tǒng)供熱量，達到按需供熱的節(jié)能運行方式。 二、 氣候補償器 在集中采暖系統(tǒng)中，我們不能使用室內(nèi)溫度控制器控制采暖系統(tǒng)。因為一個房間的溫度并不能代表整座建筑物對采暖系統(tǒng)的功率需求。 所以，人們一般采用根據(jù)室外溫度， 確定采暖系統(tǒng)出水溫度，調(diào)節(jié)采暖系統(tǒng)的輸出功率。 天氣很冷時，調(diào)節(jié)器給定一個較高的出水溫度，隨外界溫度的升高，出水溫度逐漸降低。這一溫度變化規(guī)律我們稱供熱曲線。這種調(diào)節(jié)方式可以保證整個建筑的供暖需求。 這種調(diào)節(jié)器一般在滿足基本調(diào)節(jié)功能外，還具有很多其他附加功能， 如： 1 對一天中的 不同時間段進行不同供暖模式的設(shè)置。 2 對一周中的不同時間段進行不同供暖模式的設(shè)置。 3 對供暖曲線的設(shè)置可以更方便、直觀。 4 對循環(huán)水泵提供 控制功能 ， 并可以在供暖系統(tǒng)停止運行期間，定期開啟水泵一段時間，防止水泵長期停運抱 死。 5 對供暖系統(tǒng)提供控制的同時，還可以對生活熱水的生產(chǎn)提供控制。 三、 供熱曲線 在供熱系統(tǒng)穩(wěn)定工況下，不考慮管網(wǎng)的散熱損失，系統(tǒng)的供熱量、用戶散熱設(shè)備的散熱量、建筑物耗熱量三者相等。 ? ?1 63 ghQ G t t? ? ? ??? 12 2BghttQ KF ??????? ? ???? ? ?3 v n wQ q t t???? 在任一室外溫度下，熱平衡方程式為： ? ?1 3 ghQ G t t?? 12 2BghnttQ K F t?????????? ? ?3 v n wQ q t t?? 令 3121 2 3 Q Q Q???? ? ?,則： ghghttQGtt?????? ????? 122Bghnghntt tQ ttt?????????? ?????? nwnwttQ tt??? ? 聯(lián)立方程式，可求出散熱器熱水系統(tǒng)供熱運行調(diào)節(jié)的基本公式： ? ? 1 / 11 222 B ghn w n wg n g h n n w n wttt t t tt t t t t t t G t t? ???? ? ? ???????? ? ? ? ?? ? ? ???????? ? ? ? ? ? 1 / 11 2 B ghn w n wg n g h n n w n wttt t t tt t t t t t t G t t? ???? ? ? ???????? ? ? ? ?? ? ? ???????? ? ? ? 從供、回水溫度調(diào)節(jié)公式中可以看出，供、回水溫度不是室 外溫度的單一函數(shù)，與相對流量的變化有關(guān)。熱用戶自主調(diào)節(jié)后，系統(tǒng)的流量發(fā)生改變， gt 將不恒定，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差。如果將供、回水溫度進行平均，得出下式： ? ? 1 / 11 222 Bgn nwp n g h n nwtt ttt t t t t tt ?? ?????? ? ? ? ? ?? ???? 從上式中可以看出，在室外溫度變化的情況下，室內(nèi)溫度只與 pt 有關(guān)，與系統(tǒng)的相對流量變化無關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)流量發(fā)生改變時，只要保證供、回水平均溫度恒定，用戶都可達到預(yù)期設(shè)定的溫度。因此在熱用戶自主調(diào)節(jié)供熱系統(tǒng)中，應(yīng)選 擇供、回水平均溫度為被控參數(shù)。 四、 根據(jù)室外溫度直接控制鍋爐燃燒機調(diào)節(jié)采暖系統(tǒng) （見圖 1） 調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括 : 1 室外溫度傳感器，它用于測量室外溫度。 2 調(diào)節(jié)器，根據(jù)室外溫度計算出需要設(shè)定的采暖水出口溫度。采暖水出口溫度是根據(jù)供熱曲線計算出來的 。 圖 1 根據(jù)室外溫度控制鍋爐燃燒機 采暖水出口溫度傳感器，測量采暖系統(tǒng)出口水溫度。 調(diào)節(jié)器根據(jù)供熱曲線調(diào)節(jié)鍋爐的出水溫度。另外，鍋爐上有一個過熱溫度保護裝置。如 :設(shè)定在 90℃ 這種調(diào)節(jié)方式要保證鍋爐可以承受較低的回水溫度，而不會對爐體產(chǎn)生腐蝕問題。 (如 :冷凝式鍋爐 ) 另外，這種調(diào)節(jié)方式的系統(tǒng)不能同時供應(yīng)生活熱水 。 五、 根據(jù)室外溫度控制采暖系統(tǒng)二通閥 （見圖 2） 對于一個確定的室外溫度，調(diào)節(jié)器根據(jù)供熱曲線，計算出所需要的采暖水出口溫度。利用板式換熱器 二次側(cè)出口水溫傳感器，測量實際值與計算值的差。調(diào)節(jié)器根據(jù)這個差值，調(diào)節(jié)板式換熱器一次側(cè)電動兩通閥的開度，從而調(diào)節(jié)供暖輸出功率 。 圖 2 根據(jù)室外溫度控制采暖系統(tǒng)二通閥 六、 根據(jù)室外溫度控制采暖系統(tǒng)三通閥 （見圖 圖 4） 這種調(diào)節(jié)方式可以使鍋爐保持一個恒定的出水溫度。 對于一個確定的室外溫度，調(diào)節(jié)器 根據(jù)供熱曲線，計算出所需要的采暖水出口溫度。然后，利用去 耦 罐 (或板式換熱器 )二次側(cè)采暖水出口處的溫度傳感器，測量采暖水溫度。根據(jù)采暖水出口溫度的實際值與計算值的差值，來調(diào)節(jié)三通閥，利用調(diào)節(jié)供、回水的混合比獲得需要的供水溫度 。 圖 3 根據(jù)室外溫度控制三通閥 通過更專業(yè)廠家的設(shè)備，我們可以把調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計的更為合理。 下面是環(huán)境溫度控制器調(diào)節(jié)混水閥控制室內(nèi)溫度的例子，鍋爐提供熱源，也可是來自集中供熱，調(diào)節(jié)對象為供水溫度 ( 7 )，執(zhí)行機構(gòu)為混水閥 (2 )，由于建筑物的采暖功率是隨室外氣候變化而變化的 ，因此需要根據(jù)室外溫度的變化對供熱負荷進行調(diào)整。由于控制對象是供水溫度，而目的是達到室內(nèi)溫度 ( 10 )設(shè)定值，因此供水溫度的設(shè)定點由室內(nèi)實際溫度和設(shè)定點的偏離及室外溫度補償產(chǎn)生 。 圖 4 系統(tǒng)示例 管網(wǎng)水力平衡技術(shù) 一 技術(shù)介紹 1 使用范圍 本技術(shù)適用于熱力輸配管網(wǎng) ， 目的是通過技術(shù)手段實現(xiàn)各終端熱用戶（建筑物）之間管網(wǎng)水力工況平衡，提高管網(wǎng)水力工況的穩(wěn)定性，使供熱系統(tǒng)正常運行，可以節(jié)約無效的熱能和電能消耗。 目前， 北京地區(qū)以及國內(nèi)其他采暖城市供熱管網(wǎng)絕大多數(shù)為定 流量系統(tǒng) 。在實際運行中，這種系統(tǒng)的典型問題之一就是水力工況不平衡，近端用戶過熱、遠端用戶供熱不足，系統(tǒng)供熱質(zhì)量不高。管網(wǎng)水力工況不平衡直接與管網(wǎng)運行模式有關(guān)：在變流量系統(tǒng)中一般不會出現(xiàn)水力工況不平衡問題，管網(wǎng)水力工況失衡只出現(xiàn)在定流量系統(tǒng)、或出現(xiàn)在從定流量系統(tǒng)向變流量系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中。 可能導(dǎo)致系統(tǒng)水 力 工況失調(diào)的原因有 ： ① 系統(tǒng)在大流量、小溫差工況下運行，與設(shè)計工況偏離； ② 熱用戶熱力入口設(shè)備工況改變（閥門開度改變、私自拆裝設(shè)備等），造成系統(tǒng)水利工況改變。 特別需要指出的事，在系統(tǒng)水利工況失調(diào)，近端用 戶過熱、遠端用戶供熱不足時，不能采取加大循環(huán)泵揚程和循環(huán)流量的辦法，這種辦法沒有解決系統(tǒng)失衡問題，只是掩蓋了問題，只會造成系統(tǒng)熱能、電能的更大浪費。 2 推薦技術(shù)措施 解決管網(wǎng)水利工況失調(diào)，提高水利穩(wěn)定性，可以選擇以下幾種技術(shù)措施：（ 1）在管網(wǎng)中安裝壓差控制閥；（ 2）在管網(wǎng)中某些點限制流量（定流量）；（ 3）建筑物熱力入口安裝靜態(tài)平衡閥；（ 4）建筑物熱力入口安裝動態(tài)平衡閥；（ 5）建筑物熱力入口加裝混合回路，對建筑物獨立進行溫度控制；（ 6）為供熱建筑物設(shè)立獨立熱力站，將建筑物與管網(wǎng)進行水力分離。 上述技術(shù)措施（ 1） （ 4）是調(diào)節(jié)管網(wǎng)水力平衡的方法，（ 4） （ 6）著眼于對單棟建筑供熱進行控制。改善管網(wǎng)水利工況，需要對管網(wǎng)以及熱用戶的情況具體分析選擇合適的技術(shù)措施。 3 技術(shù)措施作用原理介紹 （ 1） 差壓控制 差壓控制閥用于把系統(tǒng)的差壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)的差壓增加時， 閥門減少開度消耗額外的壓力 。與此相反，閥門一旦增大，即意味著閥門的壓降減少，系統(tǒng)的差壓也逐步到達預(yù)設(shè)值。 （ 2） 流量控制 同時使用靜態(tài)平衡閥和動態(tài)平衡閥調(diào)節(jié)流量 ，但它們的應(yīng)用條件各異。 靜態(tài)平衡閥為流量的靜態(tài)調(diào)整 ， 是一次性手 動調(diào)節(jié)， 不能夠自主隨系統(tǒng)工況變化而變化阻力系數(shù) ，所以稱靜態(tài)平衡閥。需通過手動設(shè)定流量，并能測量流量。平衡閥的作用對象是阻力，能夠起到手動可調(diào)孔板的作用，來平衡管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力，達到各個環(huán)路的阻力平衡。 當(dāng)調(diào)整動作完成時，閥流阻力不可能再隨著系統(tǒng)條件的變化而發(fā)生變化，即，當(dāng)系統(tǒng)條件變化時，每個循環(huán)的流量也變化。 定流量閥也稱為 自力式流量控制閥 。在一定的工作壓差范圍內(nèi)，它可以有效地控制通過的流量。例如：當(dāng)閥門前后的壓差增大時，通過閥門的自動關(guān)小動作，保持流量不增大；反之，當(dāng)壓差減小時，閥門自動開大，以保持流量恒定； 應(yīng)用定流量閥的管路系統(tǒng)壓差不能小于閥門所要求的正常工作壓差范圍，因為閥門本身不能提供額外壓頭，此時即使閥門全開，流量仍將低于規(guī)定流量，不能起控制作用。 （ 3） 平衡閥的選用和安裝 自動差壓控制閥、平衡閥的選擇應(yīng)依據(jù)已知設(shè)計流量和差壓相適合的閥門性能指數(shù)（ Kv 值）確定。不能直接根據(jù)連接管網(wǎng)的管徑選擇。 靜態(tài)平衡閥可安裝在供水立管上 ，也可安裝在回水立管上，一般是安裝在回水立管上。 自力式 差壓控制閥 應(yīng)安裝在回水管上。調(diào)節(jié)器的壓力傳感器通過毛細管與進水管連接。毛細管不能安裝在進水管底端。否則，毛細管易受水中的泥沙 污染。 平衡閥的最終定型和它們位置的確定應(yīng)依據(jù)特定操作工況下管網(wǎng)的水力分析。 原則上， 管網(wǎng)的平衡閥設(shè)置在各幢建筑物的前端，或者在一組建筑物的前端，如下圖所示： 平衡閥位置 建筑物 圖 1 管網(wǎng)的平衡 （ 4） 建筑物供熱控制 建筑物級的供熱控制可以采用混合回路或單幢建筑物熱力站 。現(xiàn)代化的最終用戶控制系統(tǒng)都采用這些裝置 ： 1） 混合回路 混合回路是一種能允許不同建筑物的用戶自行對供熱溫度進行獨立控制的技術(shù) 。如果供熱管網(wǎng)中存在水力不平衡的問題，采用混合回路有助于解決這個問題。 混合回路能夠提供很多用換熱 器方案也能提供的控制功能。 如果不需要將用戶和管網(wǎng)進行水力分離 ，混合回路的投資額相對比較低。 混合回路的構(gòu)成包括循環(huán)泵 、調(diào)節(jié)閥、電子控制器、差壓控制閥、平衡閥、 熱 量表及溫度傳感器。 圖 2 混合回路系統(tǒng)原理圖 2） 建筑物熱力站 換熱器的應(yīng)用是一種能夠?qū)Σ煌ㄖ锏墓┧疁囟冗M行獨立控