供热技术系列讲座之六：分布式输配系统3.pdf

95供热技术系列讲座之六供热技术系列讲座之六:分布式输配系统(3)主讲：清华大学教授 石兆玉4.64.6 正确应用分布式输配系统的设计理念正确应用分布式输配系统的设计理念分布式输配供热系统自 2007 年在新疆库尔勒市的新建工程应用以来，至今在全国范围内，已推广近 23 亿平方米供热面积。据不完全统计，凡采用这项新技术的，节电均在 2050%以上，普遍反映：意想不到的是，供热系统的水力失调、冷热不均有了明显的改善。但是，也必须指出：节电效益没有达到理论上分析应该达到的水平。在运行中，也存在这样、那样的一些问题。经分析，主要是没有完全正确理解分布式输配系统的设计理念，为此，作者在本文中就有关的一些问题作进一步的探讨，以期引起深入讨论。4.6.14.6.1 一级网循环流量不宜过大一级网循环流量不宜过大当一级网供回水设计温差在 60左右时，一级网设计循环流量约为 1kg/m2h；当一级网设计回水温度进一步降低时，亦即设计供回水温差进一步拉大时，设计循环流量应在0.51.0 kg/m2h 左右。而目前在分布式输配系统的设计中，设计循环流量普遍在 2 kg/m2h 左右，远远大于合理的设计值。这样的设计方案，实质上拼弃了分布式输配系统之所以节电的根本理念。96在一级网的循环流量的设计中，为什么非要采取大流量的设计方案？据了解，主要原因是担心水力失调、冷热不均。这是对分布式输配系统的设计理念缺乏深入了解的原因。必须指出：分布式输配系统之所以节电，一个重要原则即尽量压低一级网循环流量，以便提高系统的输送效率，即在单位电耗下，尽量提高管网的输送热量。有人担心，循环流量小了，输送不了过多的供热量。这是一种误解。应该看到，在系统运行时，供热量是由循环流量驮运的。对于同样数量的供热量，在大流量下可以完成驮运，在小流量下也照样能够完成驮运。所不同的只是在小流量下单位电耗承担的供热驮运量更大，也就是提高了系统的输送效率，这是节电的根本所在。还有人担心，系统循环流量小了，容易造成流量分配不均，导致热力失调。这也是对分布式输配系统缺乏了解所致。在传统循环水泵的设计中，流量平衡是由各种调节阀通过节流措施来完成的。由于调节方法复杂，调节效果难为人意。不少技术人员，出于上述顾虑，常常采用加大循环流量的办法，来弥补水力难以平衡的不足。对于分布式输配系统，在流量调节方面，最大的特点是“以泵代阀”，即通过变频调速，进行有源式流量调节代替调节阀的节流式流量调节。这种调节可以实现无人值守的自动控制，不但没有节流的能量损失，而且能完成无级变速，调节精度远比阀门调节精准的97多。还有人担心，分布式循环泵在流量调节过程，会不会出现失控现象？供热系统的流量调节，如果从纯数学的角度考虑，实际上就是求解一组有唯一解的数学方程，因此，调节过程只会逐渐逼近需求值，不会出现发散亦即失控现象。在实际运行中，特别是手动调节时，经常出现抡水现象。这种现象的发生，既有理念上的认识问题，又有操作方法上的不当问题。在理念的认识上，主要担心流量不够，影响供热，主张流量越大越好。在操作方法上，各热力站不是同时调节，而是分散实施。正确的调节方法是：根据供热系统的实际供热面积，以及系统的设计循环水量，严格下达各热力站的流量控制指标（单位供热面积的循环流量），然后在统一指挥下，各热力站先在手动操作下，同时进行流量调节（通过控制水泵频率）。调节完成后，如果条件成熟，可投入无人值守的自动控制。在目前的情况下，由于一级网循环流量过大，常常远大于锅炉（热源）的循环流量。因此，热源处的均压管实际变成了混水管，锅炉提供的高温水通过混水降温再送入外网。之所以采取这种措施，是因为一级网循环流量过大，如果全部通过锅炉循环，会压降过大，难以承受。还有的，为了提高控制能力，在均压管上设置三通电动调节阀，以为这是节能的举措。严格的说，这些都是“画蛇添足”，违背了分布式输配系统的节能理念。有关论述，作者在以前的文章中多98有涉及，不再赘述。正确的作法，应该根据设计条件，合理确定系统的一级网设计流量，盲目加大流量与事无补。4.6.24.6.2 正确选择调节方式正确选择调节方式如上所述，分布式输配系统一大技术特点就是“以泵代阀”调节流量。如果实现了全网分布式输配系统，那么从热源到热力站，楼栋入口、以及各家各户，都将用各种循环泵进行流量调节，全网不再安装调节阀，实现零节流调节。目前，分布式输配系统的推广，多在热源与热力站之间进行。在热力站内，无论有板换的间接连接方式或是混水直连方式，一级网和二级网都有分布式循环泵。正确的调节方式，是通过二级网的分布式循环泵的变频调速，改变二级网的循环流量；通过一级网分布式循环泵的变频调速，调节二级网的供水温度。这样，通过一、二级网的分布式循环泵的变流量调节，即可同时对二级网的流量和供水温度进行调节，从而达到二