集中供熱管網(wǎng)動態(tài)特性分析及熱瞬態(tài)預(yù)測研究.pdf

1、隨著人口的增加、工業(yè)的發(fā)展，城市熱負(fù)荷也相應(yīng)的不斷增大，在能源緊張和環(huán)境污染問題變的日益嚴(yán)重的今天，節(jié)能環(huán)保型的供熱方式具有廣闊的發(fā)展前景。由于集中供熱不僅節(jié)約一次能源，同時也改善環(huán)境污染，提高人們的生活水平，并且充分顯示出了現(xiàn)代化城市的舒適性、便利性和安全可靠性，集中供熱已經(jīng)成為城市現(xiàn)代化的主要標(biāo)志之一。與發(fā)達(dá)國家相比，我國熱用戶的室內(nèi)舒適度還比較差，而我國的供熱能耗卻要比發(fā)達(dá)國家高出許多。這主要是由于我國供熱系統(tǒng)的供熱管網(wǎng)輸送效率較

2、低，供熱質(zhì)量差，再加上沒有很好的運(yùn)行調(diào)節(jié)措施，使得供熱損失比較大。在集中供熱系統(tǒng)中，供熱溫度會隨著室外溫度、光照、風(fēng)速等影響因素的變化而變化，為了降低能耗，同時保證用戶的熱舒適性，需要合理、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)熱源和熱力站的負(fù)荷。在供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)運(yùn)行中，只有知道各節(jié)點(diǎn)和管段中的運(yùn)行參數(shù)，也就是知道各節(jié)點(diǎn)的壓力、管道壓降、管網(wǎng)中的溫度分布，才能幫助運(yùn)行調(diào)度部門了解熱網(wǎng)的運(yùn)行狀況，及時、準(zhǔn)確的調(diào)整供熱。因此，熱網(wǎng)中水力工況和熱力工況的計(jì)算和分析是整個

3、熱網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，只有通過水力工況和熱力工況的計(jì)算和分析，才能使供熱調(diào)度人員對集中供熱的熱網(wǎng)運(yùn)行情況做到心中有數(shù)，從而保證熱網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行。
　　 本文以太原市城南供熱系統(tǒng)為研究對象，首先對其供熱管剛進(jìn)行了水力計(jì)算。計(jì)算得出供熱管網(wǎng)在初、末寒期運(yùn)行時的最佳流量為500t/h，在嚴(yán)寒期運(yùn)行時的最佳流量為6200t/h；且親賢街以北支線熱力站實(shí)際資用壓頭偏大，南支干長風(fēng)街以南支線12座熱力站的資用壓頭不能滿足運(yùn)行要求，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)

4、措施。實(shí)施改進(jìn)措施后，循環(huán)流量在5000t／h時，循環(huán)水泵的總功率降低了8.3％；在6200t／h時，循環(huán)水泵的總功率降低了6．7％。接著本文對供熱管網(wǎng)進(jìn)行了熱力分析。通過對太原市城南供熱系統(tǒng)中的距熱源距離不同且位于不同管線的三個典型熱力站供回水溫度的測量，分析了熱源升負(fù)荷和降負(fù)荷對位于熱源不同位置的熱力站的運(yùn)行造成的影響。最后本文對供熱管網(wǎng)中熱力站的熱瞬態(tài)進(jìn)行了預(yù)測。由于集中供熱管網(wǎng)中的熱瞬態(tài)預(yù)測，對熱源和熱力站的負(fù)荷調(diào)節(jié)非常重要，而

5、各熱力站與熱源的距離不同，而且管內(nèi)流速，管徑粗細(xì)，以及管道向周圍環(huán)境的散熱量也不同，使得復(fù)雜供熱管網(wǎng)中各熱力站的熱瞬態(tài)預(yù)測只能通過數(shù)值模型和計(jì)算機(jī)代碼來實(shí)現(xiàn)。為了能夠?qū)峁芫W(wǎng)的熱瞬態(tài)進(jìn)行預(yù)測本文提出了供熱系統(tǒng)熱瞬態(tài)的新模型和數(shù)值方法，該方法采用高階精度的數(shù)值方法，通過求解能量瞬態(tài)方程，模擬了由熱源負(fù)荷變化引起的熱力站負(fù)荷的熱瞬態(tài)變化。這種新的計(jì)算手段可以預(yù)測山供熱管網(wǎng)中所有管段的溫度分布，能夠計(jì)算出溫度的動態(tài)變化，為熱源到熱力站的溫度