城镇供热管网设计规范cjj34-20xx20xx年3月西安学习课件文库

城镇供热管网设计规范cjj34-20xx20xx年3月西安学习课件文库内容摘要：

定的预知，便于成本控制。 对换热站的调整人员下达热指标目标并指定相应的考核措施，而且更易于操作。 （ 3）热量控制曲线的确定 用户需要的是保证其室内温度达标，而供热企业的利润来源于超标部分的节约。 这看似矛盾，却是供热控制中心 必须解决的问题，需要最大限度地利用气候的变化，调整热量分配曲线，尽量利用太阳辐射能量，节约热网总热量供应，而不会降低供热质量。 （ 4）预控制原理 利用专业气象台天气预报信息，绘制未来一天气温变化曲线。 将热量控制曲线时间轴提前一个角度，就可以提前达到计划供热量指标。 对于供热这种纯滞后系统来说非常有益，可以达到更为精确的控制效果。 6 运行的实际控制策略 由于运行的热网为典型的多热源环状管网，厂网运行由热电厂的值长统一进行调度，因此对用户供热量的调整主要由热源和一次管网来完成，在一定时期，值长根据室 外天气温度、湿度、风力的情况，控制各热源的输出热量，使之与当日热指标匹配。 对各换热站控制主要由值长（兼任热网自控调度）调整。 值长根据室外气温下达供热指标、热源实供热指标原则上采取定阀位控制，这样在一网流量相对稳定时期，各换热站阀门可以不进行动作，就可以保证各换热站热量的调整。 在一网流量改变或热源之间负荷改变时，辅之以部分换热站按热量或二网定供温控制，保证热网负荷迅速达到平衡。 四、 热网、热力站控制系统的效果分析 在实施热网自动化控制系统后，取得以下几个方面效果： （ 1） 提高热网运行工况平衡性，换热站投入自动控 制系统后，明显提高了热网的调整精度，减少了分析阶段流量变动时调整的时间，全网的水力平衡效果有显著的提高。 （ 2） 大大缩短发现故障时间，由于换热站均为无人值守，以前换热站停电 、循环泵跳闸、跑水等故障，大多数需要用户反映出来才能去处理，影响抢修时间。 换热站投入自动控制系统后，故障能够立即被值长发现，通知抢修人员。 （ 3） 换热站投入自动控制系统后，由于能够实时检测到换热站的各项运行参数，避免了调整滞后和人为提高运行指标情况的发生，降低了总耗热量。 综上所述，换热站自动控制系统在多热源环形管网供热系统中达到了控制要求，对热网的 水力平衡及热量的节约使用起到关键作用。 气候补偿控制器 一、 气候补偿技术 气候补偿技术是一项在传统锅炉房供暖系统中加装一套气候补偿系统，该系统根据监测的室外温度变化及时调节系统供热量，实现按需供热的一项节能技术。 该项节能技术应用的节能设备为一套气候补偿系统，该系统主要由气候补偿器、电动调节阀、室外温度传感器、供水温度传感器等几部分组成。 通过在气候补偿器中预设定锅炉供暖运行曲线，并根据室外温度传感器 实时 监测并输送给气候补偿器的室外温度（变化），气候补偿器可依据锅炉供暖运行曲线时时计算出合理、节能的总供水 温度值作为新的供水温度设定值，并将该温度值与系统实际供水温度值对比，依据该对比值，气候补偿器系统输出信号控制调节电动调节阀的开度（即调节供暖系统回水量与锅炉供水量的混合比例），通过对总供水温度调节，使系统的实际供水温度与新的供水温度设定值相一致，从而实现锅炉房供暖系统根据室外温度的时时变化及时调节系统供热量，达到按需供热的节能运行方式。 二、 气候补偿器 在集中采暖系统中，我们不能使用室内温度控制器控制采暖系统。 因为一个房间的温度并不能代表整座建筑物对采暖系统的功率需求。 所以，人们一般采用根据室外温度， 确定采暖系统出水温度，调节采暖系统的输出功率。 天气很冷时，调节器给定一个较高的出水温度，随外界温度的升高，出水温度逐渐降低。 这一温度变化规律我们称供热曲线。 这种调节方式可以保证整个建筑的供暖需求。 这种调节器一般在满足基本调节功能外，还具有很多其他附加功能， 如： 1 对一天中的 不同时间段进行不同供暖模式的设置。 2 对一周中的不同时间段进行不同供暖模式的设置。 3 对供暖曲线的设置可以更方便、直观。 4 对循环水泵提供 控制功能 ， 并可以在供暖系统停止运行期间，定期开启水泵一段时间，防止水泵长期停运抱 死。 5 对供暖系统提供控制的同时，还可以对生活热水的生产提供控制。 三、 供热曲线 在供热系统稳定工况下，不考虑管网的散热损失，系统的供热量、用户散热设备的散热量、建筑物耗热量三者相等。  1 63 ghQ G t t    12 2BghttQ KF     3 v n wQ q t t 在任一室外温度下，热平衡方程式为：  1 3 ghQ G t t 12 2BghnttQ K F t  3 v n wQ q t t 令 3121 2 3 Q Q Q  ,则： ghghttQGtt  122Bghnghntt tQ ttt  nwnwttQ tt  联立方程式，可求出散热器热水系统供热运行调节的基本公式：   1 / 11 222 B ghn w n wg n g h n n w n wttt t t tt t t t t t t G t t                 1 / 11 2 B ghn w n wg n g h n n w n wttt t t tt t t t t t t G t t               从供、回水温度调节公式中可以看出，供、回水温度不是室 外温度的单一函数，与相对流量的变化有关。 热用户自主调节后，系统的流量发生改变， gt 将不恒定，系统的稳定性较差。 如果将供、回水温度进行平均，得出下式：   1 / 11 222 Bgn nwp n g h n nwtt ttt t t t t tt         从上式中可以看出，在室外温度变化的情况下，室内温度只与 pt 有关，与系统的相对流量变化无关。 当系统流量发生改变时，只要保证供、回水平均温度恒定，用户都可达到预期设定的温度。 因此在热用户自主调节供热系统中，应选 择供、回水平均温度为被控参数。 四、 根据室外温度直接控制锅炉燃烧机调节采暖系统 （见图 1） 调节系统包括 : 1 室外温度传感器，它用于测量室外温度。 2 调节器，根据室外温度计算出需要设定的采暖水出口温度。 采暖水出口温度是根据供热曲线计算出来的。 图 1 根据室外温度控制锅炉燃烧机 采暖水出口温度传感器，测量采暖系统出口水温度。 调节器根据供热曲线调节锅炉的出水温度。 另外，锅炉上有一个过热温度保护装置。 如 :设定在 90℃ 这种调节方式要保证锅炉可以承受较低的回水温度，而不会对炉体产生腐蚀问题。 (如 :冷凝式锅炉 ) 另外，这种调节方式的系统不能同时供应生活热水。 五、 根据室外温度控制采暖系统二通阀 （见图 2） 对于一个确定的室外温度，调节器根据供热曲线，计算出所需要的采暖水出口温度。 利用板式换热器 二次侧出口水温传感器，测量实际值与计算值的差。 调节器根据这个差值，调节板式换热器一次侧电动两通阀的开度，从而调节供暖输出功率。 图 2 根据室外温度控制采暖系统二通阀 六、 根据室外温度控制采暖系统三通阀 （见图 图 4） 这种调节方式可以使锅炉保持一个恒定的出水温度。 对于一个确定的室外温度，调节器 根据供热曲线，计算出所需要的采暖水出口温度。 然后，利用去 耦 罐 (或板式换热器 )二次侧采暖水出口处的温度传感器，测量采暖水温度。 根据采暖水出口温度的实际值与计算值的差值，来调节三通阀，利用调节供、回水的混合比获得需要的供水温度。 图 3 根据室外温度控制三通阀 通过更专业厂家的设备，我们可以把调节系统设计的更为合理。 下面是环境温度控制器调节混水阀控制室内温度的例子，锅炉提供热源，也可是来自集中供热，调节对象为供水温度 ( 7 )，执行机构为混水阀 (2 )，由于建筑物的采暖功率是随室外气候变化而变化的 ，因此需要根据室外温度的变化对供热负荷进行调整。 由于控制对象是供水温度，而目的是达到室内温度 ( 10 )设定值，因此供水温度的设定点由室内实际温度和设定点的偏离及室外温度补偿产生。 图 4 系统示例 管网水力平衡技术 一 技术介绍 1 使用范围 本技术适用于热力输配管网 ， 目的是通过技术手段实现各终端热用户（建筑物）之间管网水力工况平衡，提高管网水力工况的稳定性，使供热系统正常运行，可以节约无效的热能和电能消耗。 目前， 北京地区以及国内其他采暖城市供热管网绝大多数为定 流量系统。 在实际运行中，这种系统的典型问题之一就是水力工况不平衡，近端用户过热、远端用户供热不足，系统供热质量不高。 管网水力工况不平衡直接与管网运行模式有关：在变流量系统中一般不会出现水力工况不平衡问题，管网水力工况失衡只出现在定流量系统、或出现在从定流量系统向变流量系统转换过程中。 可能导致系统水 力 工况失调的原因有 ： ① 系统在大流量、小温差工况下运行，与设计工况偏离； ② 热用户热力入口设备工况改变（阀门开度改变、私自拆装设备等），造成系统水利工况改变。 特别需要指出的事，在系统水利工况失调，近端用 户过热、远端用户供热不足时，不能采取加大循环泵扬程和循环流量的办法，这种办法没有解决系统失衡问题，只是掩盖了问题，只会造成系统热能、电能的更大浪费。 2 推荐技术措施 解决管网水利工况失调，提高水利稳定性，可以选择以下几种技术措施：（ 1）在管网中安装压差控制阀；（ 2）在管网中某些点限制流量（定流量）；（ 3）建筑物热力入口安装静态平衡阀；（ 4）建筑物热力入口安装动态平衡阀；（ 5）建筑物热力入口加装混合回路，对建筑物独立进行温度控制；（ 6）为供热建筑物设立独立热力站，将建筑物与管网进行水力分离。 上述技术措施（ 1） （ 4）是调节管网水力平衡的方法，（ 4） （ 6）着眼于对单栋建筑供热进行控制。 改善管网水利工况，需要对管网以及热用户的情况具体分析选择合适的技术措施。 3 技术措施作用原理介绍 （ 1） 差压控制 差压控制阀用于把系统的差压稳定在一定范围内。 当系统的差压增加时， 阀门减少开度消耗额外的压力。 与此相反，阀门一旦增大，即意味着阀门的压降减少，系统的差压也逐步到达预设值。 （ 2） 流量控制 同时使用静态平衡阀和动态平衡阀调节流量 ，但它们的应用条件各异。 静态平衡阀为流量的静态调整 ， 是一次性手 动调节， 不能够自主随系统工况变化而变化阻力系数 ，所以称静态平衡阀。 需通过手动设定流量，并能测量流量。 平衡阀的作用对象是阻力，能够起到手动可调孔板的作用，来平衡管网系统的阻力，达到各个环路的阻力平衡。 当调整动作完成时，阀流阻力不可能再随着系统条件的变化而发生变化，即，当系统条件变化时，每个循环的流量也变化。 定流量阀也称为 自力式流量控制阀。 在一定的工作压差范围内，它可以有效地控制通过的流量。 例如：当阀门前后的压差增大时，通过阀门的自动关小动作，保持流量不增大；反之，当压差减小时，阀门自动开大，以保持流量恒定； 应用定流量阀的管路系统压差不能小于阀门所要求的正常工作压差范围，因为阀门本身不能提供额外压头，此时即使阀门全开，流量仍将低于规定流量，不能起控制作用。 （ 3） 平衡阀的选用和安装 自动差压控制阀、平衡阀的选择应依据已知设计流量和差压相适合的阀门性能指数（ Kv 值）确定。 不能直接根据连接管网的管径选择。 静态平衡阀可安装在供水立管上 ，也可安装在回水立管上，一般是安装在回水立管上。 自力式 差压控制阀 应安装在回水管上。 调节器的压力传感器通过毛细管与进水管连接。 毛细管不能安装在进水管底端。 否则，毛细管易受水中的泥沙 污染。 平衡阀的最终定型和它们位置的确定应依据特定操作工况下管网的水力分析。 原则上， 管网的平衡阀设置在各幢建筑物的前端，或者在一组建筑物的前端，如下图所示： 平衡阀位置 建筑物 图 1 管网的平衡 （ 4） 建筑物供热控制 建筑物级的供热控制可以采用混合回路或单幢建筑物热力站。 现代化的最终用户控制系统都采用这些装置 ： 1） 混合回路 混合回路是一种能允许不同建筑物的用户自行对供热温度进行独立控制的技术。 如果供热管网中存在水力不平衡的问题，采用混合回路有助于解决这个问题。 混合回路能够提供很多用换热 器方案也能提供的控制功能。 如果不需要将用户和管网进行水力分离 ，混合回路的投资额相对比较低。 混合回路的构成包括循环泵 、调节阀、电子控制器、差压控制阀、平衡阀、 热 量表及温度传感器。 图 2 混合回路系统原理图 2） 建筑物热力站 换热器的应用是一种能够对不同建筑物的供水温度进行独立控。