4、系統(tǒng)的工況調(diào)節(jié)

在多熱源聯(lián)網(wǎng)的供熱系統(tǒng)中，工況調(diào)節(jié)，包括水力工況調(diào)節(jié)和熱力工況調(diào)節(jié)。水力工況調(diào)節(jié)，指的是在各種工況下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的流量平衡，亦即壓力平衡；熱力工況調(diào)節(jié)，是指在各種工況下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)熱量平衡。供熱系統(tǒng)的運(yùn)行工況主要包括設(shè)計(jì)工況、調(diào)節(jié)工況和事故工況。在設(shè)計(jì)外溫下，按照設(shè)計(jì)負(fù)荷、設(shè)計(jì)流量運(yùn)行的工況稱(chēng)為設(shè)計(jì)工況；在其它外溫下，按照既定的調(diào)節(jié)方式以理想負(fù)荷、理想流量運(yùn)行的工況稱(chēng)為調(diào)節(jié)工況；在事故狀態(tài)下，滿足zui大需求的運(yùn)行工況稱(chēng)為事故工況。在多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行中，隨著室外溫度的不斷變化，熱源的運(yùn)行數(shù)目（包括機(jī)組的臺(tái)數(shù)）也跟著變化，因此工況的變動(dòng)將更加復(fù)雜。在這種情況下，正確掌握工況變動(dòng)規(guī)律，實(shí)施合理的調(diào)節(jié)，滿足供熱需求，就顯得更為重要。

4.1根據(jù)多熱源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)施調(diào)節(jié)。多熱源聯(lián)網(wǎng)特別是多熱源環(huán)形聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，*個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有中和點(diǎn)即水力匯交點(diǎn)，其個(gè)數(shù)，可由如下公式［3］表示：

1≤M≤R+H-1

 式中：M——水力匯交點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

R——熱源的數(shù)目；

H——系統(tǒng)環(huán)形回路的個(gè)數(shù)。

對(duì)于樹(shù)枝狀雙熱源供熱系統(tǒng)，有一個(gè)水力匯交點(diǎn)；具有單熱源一個(gè)環(huán)形回路的供熱系統(tǒng)也只有一個(gè)水力匯交點(diǎn)；當(dāng)熱源、熱負(fù)荷分布均勻時(shí)，水力匯交點(diǎn)的數(shù)目將等同熱源的數(shù)目。多熱源聯(lián)網(wǎng)水力工況調(diào)節(jié)，首要的任務(wù)就是根據(jù)設(shè)計(jì)方案，調(diào)整水力匯交點(diǎn)，其他調(diào)節(jié)應(yīng)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行。

多熱源環(huán)形聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)的第二個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特殊性［2］、［5］。按照?qǐng)D論網(wǎng)絡(luò)理論，對(duì)于單熱源樹(shù)枝狀供熱系統(tǒng)，其熱用戶數(shù)即等于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的連支數(shù)，亦即熱用戶數(shù)的流量是獨(dú)立變量，只要所有熱用戶的流量確定，則整個(gè)系統(tǒng)各管段的流量即可確定。換句話說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定后（管長(zhǎng)、管徑及閥門(mén)閥位一定），按照一定方法，只要對(duì)各熱用戶進(jìn)行調(diào)節(jié)，即可達(dá)到其理想流量的數(shù)值。但多熱源環(huán)形聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，則有明顯區(qū)別：除任意一個(gè)熱源外，其它熱源和所有熱用戶皆為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的連支，每一環(huán)形回路還必須有任意一雙供回水干管為連支，才能組成全部連支向量。這就是說(shuō)，除一個(gè)熱源外，其他熱源和熱用戶的流量都是獨(dú)立變量，但要想確定整個(gè)供熱系統(tǒng)各管段的流量時(shí)，還必須讓每一環(huán)形回路上的一雙供回水干管的流量成為獨(dú)立變量，若從流量調(diào)節(jié)的角度考慮，要想使各個(gè)熱用戶達(dá)到要求的流量，除了對(duì)各熱用戶進(jìn)行調(diào)節(jié)外，還必須同時(shí)對(duì)每一環(huán)形回路上選定的一對(duì)供回水干管實(shí)施調(diào)節(jié)，目的才能實(shí)現(xiàn)。了解多熱源環(huán)形網(wǎng)的上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，減少其工況調(diào)節(jié)的盲目性是至關(guān)重要的。

4.2水力工況調(diào)節(jié)。水力工況調(diào)節(jié)的目的，就是實(shí)現(xiàn)不同調(diào)節(jié)工況下的系統(tǒng)流量平衡，亦即壓力平衡?？偨Y(jié)多年的理論分析和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，調(diào)節(jié)方法可采取以下步驟進(jìn)行：

4.2.1首先制定全年運(yùn)行方案：根據(jù)室外氣象資料，確定初寒期、寒冷期和嚴(yán)寒期，各個(gè)熱源的運(yùn)行時(shí)間、承擔(dān)的供熱負(fù)荷數(shù)量以及相應(yīng)時(shí)間下啟運(yùn)的機(jī)組（發(fā)電機(jī)組或鍋爐臺(tái)數(shù)）臺(tái)數(shù)。在此基礎(chǔ)上，擬定循環(huán)水泵、增壓泵、混水泵的運(yùn)行方案，落實(shí)運(yùn)行臺(tái)數(shù)、運(yùn)行流量和揚(yáng)程大小并制定系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)的位置。上述運(yùn)行方案的制定，的方法是通過(guò)優(yōu)化調(diào)度程序軟件進(jìn)行；如果條件不具備可在工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，盡量做到量化性的估算。

4.2.2調(diào)整系統(tǒng)工況，按既定的水力匯交點(diǎn)運(yùn)行。這是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)流量平衡zui關(guān)鍵的一步措施。因?yàn)橹挥兴R交點(diǎn)調(diào)整到位，才能表明系統(tǒng)按計(jì)劃分割（多熱源聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分割為若干個(gè)單熱源的分系統(tǒng)）完成。這時(shí)，各熱源與所承擔(dān)的熱用戶，其總循環(huán)流量才算達(dá)到了供需平衡。當(dāng)然，在進(jìn)行這一步的現(xiàn)場(chǎng)操作前，系統(tǒng)的定壓必須正常，各循環(huán)水泵和其他功能水泵其運(yùn)行臺(tái)數(shù)和主要參數(shù)必須和預(yù)先制定的運(yùn)行方案相一致。

整定系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)有多種調(diào)節(jié)方法，但zui簡(jiǎn)便快速的方法是緩慢調(diào)節(jié)環(huán)形回路中供回水干管上的閥門(mén)，使設(shè)定中的水力匯交點(diǎn)處的供水干管上的壓力值z(mì)ui低、回水干管上的壓力值z(mì)ui高（在相鄰區(qū)段內(nèi)）；如果滿足了上述壓力參數(shù)的要求，則該點(diǎn)必定為設(shè)定的水力匯交點(diǎn)。當(dāng)然在調(diào)節(jié)干管閥門(mén)的過(guò)程中，各熱源循環(huán)水泵的主要參數(shù)也會(huì)有所變動(dòng)，應(yīng)相應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。

在整個(gè)供熱系統(tǒng)運(yùn)行期間，隨著熱源投運(yùn)的數(shù)目不同，系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)的個(gè)數(shù)和位置也隨著變動(dòng)。但系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)不必頻繁地進(jìn)行人工整定，只是在有數(shù)的幾次大的工況變動(dòng)（如熱源或產(chǎn)熱機(jī)組投運(yùn)的變數(shù)大）時(shí)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在正常運(yùn)行中，當(dāng)各熱源的供水溫度相同時(shí)，主要監(jiān)控各熱源的總回水溫度是否相同；如果總回水溫度出現(xiàn)不一致，再進(jìn)行水力匯交點(diǎn)的調(diào)整［6］。圖2給出了熱源變動(dòng)情況下，系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)的調(diào)整示意圖。

4.2.3調(diào)整熱用戶流量，實(shí)現(xiàn)供需平衡。在系統(tǒng)水力匯交點(diǎn)的調(diào)整工作完成后，一個(gè)多熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)形供熱系統(tǒng)就變成了若干個(gè)單熱源的樹(shù)枝狀供熱分系統(tǒng)。此時(shí)系統(tǒng)熱用戶的流量調(diào)節(jié)即水力平衡問(wèn)題就變成了人們相當(dāng)熟悉的技術(shù)問(wèn)題了。在計(jì)量收費(fèi)的前提下，在室內(nèi)系統(tǒng)散熱器旁設(shè)置的恒溫閥是熱用戶流量調(diào)節(jié)的核心設(shè)備。與之配套的手動(dòng)平衡閥、自力式平衡閥（限流閥）、壓差調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的作用都是為恒溫閥創(chuàng)造一個(gè)良好的工作條件。對(duì)于手動(dòng)平衡閥，國(guó)外有補(bǔ)償法、比例法，國(guó)內(nèi)有模擬分析法、計(jì)算機(jī)法和快速簡(jiǎn)易法等調(diào)節(jié)方法可采用，一般都能達(dá)到良好效果。

4.3熱力工況調(diào)節(jié)。熱力工況調(diào)節(jié)，實(shí)際上是通過(guò)對(duì)供熱系統(tǒng)供、回水溫度和系統(tǒng)循環(huán)流量的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)供熱量的調(diào)節(jié)，達(dá)到供熱量與需熱量的平衡。在實(shí)際運(yùn)行中，著重進(jìn)行熱源和熱力站（或熱用戶入口）兩級(jí)調(diào)節(jié)。只要供水溫度按照設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)曲線運(yùn)行，在熱用戶系統(tǒng)只進(jìn)行局部的流量平衡調(diào)節(jié)，即可實(shí)現(xiàn)供熱量調(diào)節(jié)的目的。

熱力工況調(diào)節(jié)主要有質(zhì)調(diào)節(jié)（即定流量調(diào)節(jié)），質(zhì)、量并調(diào)（變流量調(diào)節(jié)）等方法。質(zhì)調(diào)節(jié)只調(diào)節(jié)一、二次網(wǎng)的供、回水溫度。質(zhì)、量并調(diào)則既調(diào)節(jié)一、二次網(wǎng)的供、回水溫度，又調(diào)節(jié)一、二次網(wǎng)的循環(huán)流量。質(zhì)調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單易操作，但不節(jié)電。質(zhì)、量并調(diào)不但節(jié)電，而且就從室內(nèi)系統(tǒng)消除垂直失調(diào)而言，是*的調(diào)節(jié)方法。實(shí)施計(jì)量收費(fèi)的供熱系統(tǒng)，應(yīng)該優(yōu)先采用質(zhì)、量并調(diào)。特別在變頻調(diào)速技術(shù)相當(dāng)成熟的今天，更應(yīng)如此。熱用戶室內(nèi)系統(tǒng)的形式（單、雙管系統(tǒng)）不同，質(zhì)、量并調(diào)的調(diào)節(jié)曲線也不同，但參數(shù)的計(jì)算值差別不是很大，在熱源和熱力站，可只按其中一種系統(tǒng)形式（如按雙管系統(tǒng)）的調(diào)節(jié)曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)偏差可由室內(nèi)的恒溫閥的調(diào)節(jié)作用提供補(bǔ)償。

對(duì)于多熱源聯(lián)網(wǎng)，各熱源應(yīng)采用同一種調(diào)節(jié)方法，即采用相同的溫度流量調(diào)節(jié)曲線，保證在同一室外溫度下，各熱源都有相同的供水溫度。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，除鍋爐實(shí)行燃燒自動(dòng)控制外，在熱源處通過(guò)旁通管進(jìn)行供回水的混合也不失為一種適用的供水溫度調(diào)節(jié)方法。

實(shí)現(xiàn)各熱源供水溫度的一致性，主要為了便于運(yùn)行管理。當(dāng)各熱源供水溫度出現(xiàn)不一致時(shí)，系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)同樣能安全運(yùn)行。如果系統(tǒng)做到了流量平衡，則各熱源的總回水溫度也出現(xiàn)不一致，但各熱源的供回水溫差將相同。出現(xiàn)事故工況，當(dāng)某一熱源或某一干管不能正常運(yùn)行時(shí)，將按事故工況進(jìn)行調(diào)節(jié)。此時(shí)，常常采取提高某個(gè)熱源（無(wú)事故）的供水溫度以zui大限度減少供熱量的不足，這種措施，往往能收到理想的效果。