大型工業(yè)供熱蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分析及操作優(yōu)化.pdf

1、近年來，建設(shè)集中式產(chǎn)業(yè)園區(qū)已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要方式。在工業(yè)園區(qū)中，通常統(tǒng)一建設(shè)電力、燃?xì)?、水、蒸汽等公用工程，而蒸汽的質(zhì)量有時直接關(guān)系到用熱企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)工藝和安全，這對工業(yè)園區(qū)內(nèi)蒸汽輸送熱網(wǎng)的安全性和可靠性提出了苛刻的要求。
　　為提高供熱可靠性，大型工業(yè)園區(qū)供熱管網(wǎng)多采用環(huán)狀布置，并可能采用多熱源供熱，蒸汽熱網(wǎng)運(yùn)行過程中由于散熱產(chǎn)生的疏水可能占據(jù)熱網(wǎng)總流量的3％-10％;同時，工業(yè)熱用戶用熱負(fù)荷波動較大的特點使工業(yè)熱網(wǎng)的運(yùn)行

2、工況組合復(fù)雜多變，特定工況組合會導(dǎo)致輸送至熱網(wǎng)遠(yuǎn)端熱用戶處的蒸汽質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，甚至可能發(fā)生在熱網(wǎng)某些管段中蒸汽長時間停滯（蒸汽滯留），進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的冷凝水擊事故(CIWH)。因此，開展大型工業(yè)熱網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分析與操作優(yōu)化具有重要意義。
　　本文從以下幾個方面開展工作以實現(xiàn)對工業(yè)熱網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)分析與操作優(yōu)化:
　　(1)提出由管道散熱計算熱網(wǎng)各疏水器理論疏水量的算法，并在此基礎(chǔ)上提出基于有向流程圖模型的“考慮散熱疏水條件的工業(yè)熱網(wǎng)

3、水力計算方法”，該算法可以實現(xiàn)對熱網(wǎng)各處蒸汽流動狀態(tài)的快速求解，并有效提高熱網(wǎng)水力計算的準(zhǔn)確度;
　　(2)針對在多熱源環(huán)狀供熱管網(wǎng)中可能出現(xiàn)的冷凝水擊事故，提出一種運(yùn)行優(yōu)化方法，通過改變多熱源供熱量分配關(guān)系以消除熱網(wǎng)中蒸汽滯留，從而避免冷凝水擊事故的發(fā)生;
　　(3)基于上述算法和理論，自主開發(fā)了能夠與實時數(shù)據(jù)庫對接的通用型“工業(yè)熱網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分析與操作優(yōu)化系統(tǒng)”，實現(xiàn)對熱網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測，幫助運(yùn)行人員了解熱網(wǎng)中各管內(nèi)及

4、熱用戶處的溫度、壓力等實時數(shù)據(jù)，提高熱網(wǎng)的管理水平;同時，本文提出的系統(tǒng)通過理論計算，可以獲得測量儀表難以測量的小流量數(shù)據(jù)，從而實時監(jiān)測熱網(wǎng)中各管段內(nèi)是否出現(xiàn)蒸汽滯留現(xiàn)象，結(jié)合本文提出的運(yùn)行優(yōu)化方法，幫助供熱公司預(yù)防冷凝水擊事故的發(fā)生。
　　目前，該軟件已成功應(yīng)用于中國某大型化學(xué)工業(yè)園區(qū)，系統(tǒng)計算快速穩(wěn)定，對實際熱網(wǎng)中可測量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)計算理論結(jié)果與實時數(shù)據(jù)庫中監(jiān)測運(yùn)行數(shù)據(jù)誤差在5％以內(nèi)，對實際熱網(wǎng)中不可測數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠給出理論計算