７２科技－ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 摘要：本文以喀什华电电厂热电联产集中供热系统运行为 实例，概括介绍喀什市集中供热多热源联网的热网中，采用分 布式变频和电动阀调节混合应用来实现ｊｉ荷调节和节能控制 枝术的实施效果。 显，而且保障了整个城市的供热运行。 １联网前供热状况 喀什地区属寒冷ｌｌ Ａ地区，平均海拔ｌ２９１ｍ，冬季室 外采暖计算温度一１１￣Ｃ，采暖季室外平均气温一５ ，非工 业区设计热指标６１Ｗ／ｒｒｆ，法定供暖天数１３５ｄ。 关键词：热电联产；多热源；分布式变频；气候补偿；节能 控制 ２热电联产的必要性 喀什市热电联产集中供热始于２０１４年，截止￣ｊ２０１６ 年６月城市集中供热面积约１２２’７万平方米。联网工程建 由于原来的热源各自独立，管线也互不相通，热效率 低，供热成本高，不仅造成能源浪费，更造成了城市环境 污染。另外，随着城市的日益发展，新建供热面积每年都 彳Ｆ增加，原来的热源中心的负荷已不能满足。 按照《城镇供热管网设计规范》ＣＪ Ｊ３４—２Ｏ１０第５．０．８ 设前，由喀什华电所属的两座热源厂（城西供热中，ｂｇｌ 城南供热中心）和电厂的二期余热分别负责喀什市的城 西部分、城南部分和城东部分的供热，各个热源和热网 之间彼此独立运行，如果某个热源厂热源锅炉或主干 线发生故障，则会直接影响该地区的供暖。为了实现大 型集中供热管网的安全运行、经济调度，喀什华电公司 与２０１４年开展了以电厂热电联产为主，多热源城市热 网系统的设计和建设，并根据实现城市供热特性和热 网情况采用了分布式变频技术和电动阀混合的节能控 制技术。建立了完备的城市智慧热网节能管理平台。过 ２０１４～２０１６年两个供暖季的实际运行，不仅节能效果明 条：供热建筑而积大于１０００万ｒｎｚ的供热系统应采用多 热源供热，日＿各热源热力干线应联网的要求。地区建立 以热电联产为主，既有热源为辅的供热模式非常可行。 ３联网后热网系统的状况 经过设计，从电厂三期（６３０ＭＷ）铺设＝．条主管网， 向西连接城西供热中心的主干管网，联通电厂二期的主 干热网，并和城南供热中心的主干管网联通，向南铺设 －７３ 主干网连接新城区，联网后总管线长度达：￣ｊｆ３Ｏｋｒａ，换 的用热需求，通过控制分布式变频水泵可以按流量运行 热站２０８座。截止：￣ｑ２０１６年６月，总供热面积达到１２２７万 ｍｚ，或按热量进行取热。相对于传统的运行模式，它的优点 是水泵的动力调节范围宽，可控性强、动力损耗小，能量 效率高、电能消耗低。 （２）电动阀调节技术 从而实现整个城市的热网贯通，实现以电厂三期的 热电联产为主的供热模式，达到节能减排的目的。 ４联网后热网节能控制方案 建立以热电联产为主的多热源热网后，整个热网的 负荷和原来的分散式供热负荷发生了变化。主耍是热网 换热站电动阀改造原理是通过在热网中的各个换热 站内的一次侧供水或回水管上安装具有线性调节阀电动 调节阀，采集换热站内的二次供水温度、回水温度和室 外温度，根据设定的气候补偿控制曲线，自动实现二网 的供水温度能自动根据室外温度的变化，通过调节一次 侧的电动调节阀开度，实现跟随变化，达到按需供热的 的长度增加，首末段达到超过３０ｋｉｎ，尤其是城西供热中 心的热网全部处于热网的末端。为了提高供热品质，我 们特别设计了一套结合分布式变频控制技术和电动阀控 制技术相结合的热网节能控制系统，并通过互联网和监 目的。设定补偿曲线的原则是在保证用户室内温度能达 到供热标准的前提下设定，同时可以设定多条曲线，以 适应不同时段、不同建筑的不同温度控制。 控平台系统，以使整个热网的热负荷能均衡化。在满足 供热耍求的前提下，还实现了各个换热站的节能和无人 值守监控，将整个热网打造成一个城市智慧热网系统。 ４．３具体实施方案 ４．１建设方案 ①在整个热网的所有换热站内的一次侧都根据口径 和流量需要计算后安装相应口径的电动调节阀。 由于整个热网中有２０８座换热站，传统的供热管理模 式已经不能应用于此系统的日常管理，因此有必要建立 ②原属于城西供热中心负责的区域内的换热站，在 并入热电联产的大网后，这部分区域属于整个热网的末 节能自控和无人值守的供热模式。同时还应考虑热网运 营成本和节能效益。 端，属于最不利环路，在这些换热站内还增加分布式变 频泵系统。 ①存每座换热站设定以电动阀调节阀控制并结合气 候补偿控制技术为主的节能控制技术，实现换热站的自 动用热控制。 ③在每座换热站内增加相应的温度、压力、流量、液 位等传感和变送器元器件，增加自来水补水阀、跑水报 警装置、网络摄像头等设备。 ②从热网平衡角度出发，在不利端环路，同时还采用 分布式变频泵技术进行，以便在不利时期运行以平衡末 端用热需求。 ④在每座换热站内安装气候补偿控制功能，既能实 现电动调节阀控制和分布式变频控制的自动切换，同时 还实现换热站的无人值守监控。 ③所有换热站建立了无人值守系统，包括设备的自动 启停、超温超压的远传报警、跑水报警、防盗报警、设备 故障报警以及远程的视频监控。 ⑤在电厂内建立热网监控调度中心，通过网络通讯 技术，实现对整个热网的远程智能控制，包括：整个热网 ④建立热网监控调度中心，通过网络通讯技术，实现 ２００多座换热站的节能控制设备和无人值守系统的远传 动态监控、地理信息地图展示、远程设置控制参数、远程 控制设备的启停、数据实时监控、历史数据查询、分析、 统计，以及远程视频。 监控和视频监控，建立城市智慧热网系统。 ４．２主要应用技术 ４．４热网运行控制方式 ４．４．１正常工况运行 正常情况下，由电厂三期余热直接供热，通过气候补 （１）分布式变频技术 分布式变频主要是为了解决热源不均衡的问题。通 过分布式变频改造，能实现每座换热站内都是根据自身 偿技术来调节电动调节阀的开度来控制各个换热站的流 ７４ｌ科技・ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 量平衡，保证整个热网系统的均衡供热。当通过电动调 节阀控制时有出现末端的一些换热站供热负荷不够时． 则换热站节能控制系统自动肩动联合控制方案即启用分 布式变频控制系统。如果在满足供热要求的前提下分布 式变频泵的运行频率低于某下限频率值时，则系统自动 切同至电动阀控制功能。 ４．４．２多热源运行方式 当遇到寒冷季时，电厂二三期余热不能满足整个城市 的供热需求时，则开始启动备用热源，主要是启用城西 热源锅炉进行补热。当需要辅助补部分热时。则直接补 入大网，当补热量大时，则可选择将原城西供热中心负 责的供热区域直接从总热网中切开，单独供热。该系统 全部采用分布式变频技术进行运行，能最大限度地节约 电和燃料。而原由电厂余热供热的热网部分继续采用电 动阀控制的方式进行运行。 ５联合控制运行效果 ５．１热量保障 由于采用了气候补偿控制技术，每座换热站内的需 热量都是根据其供热特性需求来控制的。如水暖系统、 地暖系统。保温建筑和非保温建筑等都是根据其供热特 点，通过设定不同的补偿控制曲线实现换热站的按需换 热和供热，整个热网可以实现热量平衡供给。 ６总结 通过实施热网的联网，采用电动阀和分布式变频相 结合的控制技术，实现了喀什市整个供热管网的智慧管 理、统一运行、经济调度。既提高了供热企业的运行经济 性，也提升和改善了城市的供热安全。匾同 ｌ ５。２水力工况 一次热网虽然采用了高压大泵运行，但前端中端可 １－Ｉ 以通过电动调节阀的开度控制来抵消剩余压头，流量能 有效控制，能保证末端的流量需求。如果末端出现不利 点时，可以通过换热站节能控制系统自动切换至分布式 变频控制，来保证系统的整体流量的平衡。 参考文献 …石兆玉．供热系统分布式变频循环水泵的设计．暖通空调标准与质 检，２００６，（３）． ５．３实际运行节能效果 经过两年的实际运行，整个热网运行温度，用户的供 热品质全部达到政府规定的要求，并且供暖季内单位面 ［２］奏兵，秦绪忠，陈泓，等．浅析分布式变频泵系统的多热源联合供 热［Ｊ］．区域供热，２００８，（１）；１９—２４． ［３］ＧＢ／Ｔ５０８９３—２０１３供热系统节能改造技术规范． ［４］王星光，蔡成都．无人值守换热站自动化的标准化设计数字技术 与应用，２０１５，（５）． 积耗热量由改造前的０．５２８ＧＪ／ｍ２降低到０．４６２ＧＪ／ｍ２， 节能率达１４％。同时实现了换热站的无人值守监控，减少 维护人员１３０人，年节约人工成本约５８５万元。