一级网供热系统集散式补水系统的选用论文_单伟贤

建投河北热力有限公司 河北石家庄 051330

摘要:供热一级管网系统以中继能源站为起点,按南线、北线、西线三条主线进入市区供热环网。2018-2019采暖季供热面积达到6700万m2,市区用热单位多达九家,最末端距离中继能源站30余km,系统计算水容址将近30万t,最大高差约70m,循环流量28000t/h,管网高差较大,管网运行压力高,管网与市区其他管网连接,涉及解列阀门数量较多。现有的管网条件下,补水安全仍是管网运行安全的最大保障。由于瞬间的大量失水造成的管网失压及其连锁反应是造成供热不连续、稳定的重大因素。

关键词:一级网,供热系统,集散式

引言

为了确保补水系统能够稳定运行,其根本就是保证补水工作具备较高的安全性,而采用集散式补水系统可以最大程度地降低安全隐患,避免由于个别补水点故障引起整个系统的停运。进一步加强补水系统的建设,包括新增补水点,完善补水系统的控制仍是我们下一步重要工作内容。在确保补水安全的前提下优化补水泵运行工况,提高补水效率。

1.1补水系统建设

1.1分散式补水点选用原则

一级网系统进人城市环网后,与其他热源解列运行,涉及区域较大,解列阀门较多,2018-2019采暖季一级网系统补水点分布。在设置分散式补水点时应遵循以下原则:

(1)各用热单位分别布置。将补水点分别设置在不同的用热单位、不同主管线上.防止因部分管网故障隔离后影响其他管网正常补水。(2)尽量设置在水源附近。自来水供应故障是补水点不能正常补水的重要原因之一,优先考虑水源附近布置可极大的提高补水点的可靠性。(3)在海拔较高位置设置支线末端热力站。由于中继能源站处于较高位置.选择较高位置布置补水点有利于补水泵选型需求,一定程度上减小补水泵所需扬程。(4)选择具备合适安装空间的热力站。由于很大部分补水点建设是设置于既有换热站,为减少补水点建设工程量,应选择有足够安装空间的热力站内设置。

1.2分散式补水泵参数的确定原则

在一般的供热系统中,补水系统的作用主要有两个:一是及时补充供热系统的失水:二是保持定压点的压力。一级网系统中,分散式补水点主要位于既有及新建热力站内,其补水泵的参数确定遵循以下原则:

(1)水量原则:考虑水源悄况选择补水泵流量,实现补水点的持续补水能力最大化。(2)软水系统能力原则:结合水源水质、软化系统效率以及软化水箱的容里,最大程度地利用软化系统的制水能力实现持续性补水。(3)动压和静压均满足:根据水力计算结果及运行中参数悄况选择补水泵的扬程.满足供热前期的注水及大流量运行期间的补水要求。(4)一用一备原则:设置备用补水泵,运行期间交替运行确保两台补水泵均处于可随时启动状态,如有必要(事故状态下)可短时间内启用双泵补水。

2.补水系统的投入运行

2.1分散式补水与集中障压系统的投人方式

不同于温度变化的延时性.供热系统的实时补水情况对热网压力的变化也存在一定的时间性。补水的过程中,回水压力升高的同时也会导致供水压力的升高,为确保系统安全要注意管网供水压力不超压。在一般的情况下,系统补水是一个缓慢平稳的过程。利用分散式补水点承担系统60%-70%的补水,其余的补水由定压点(中继能源站)完成。图1和图2是在2011-2019采暖季中继能源站补水占比。

图1.非严寒期中继能源站补水占比:图2.严寒期中继能源站补水占比:

在非严寒期,中继能源站补水占比31.83%,进入严寒期占比增加到42.16%。这是由于在产寒期对系统进行了负荷切换,将一些补水点切出了一级网区域,为保证系统隐定运行,中继补水占比增大。

中继能源站的补水能力在200t/h,在整个采暖季运行期间,中继能源站的补水占比严格控制在30%-40%之间。根据统计数据,非严寒期平均每小时补水61.2t,严寒期增长到96.2t。

一级网系统采用补水泵变颇调速旁通定压方式,压力测点设置在中继能源站循环泵的旁通管上,根据压力情况设定中继能源站补水泵的启停实现系统的定压。其中中继能源站补水系统控制界面。

中继能源站补水点的启停及瞬时补水量可由调度中心通过PLC控制,也可由现场运行人员就地控制。通过一级网回水压力值控制补水泵及其备用泵的启停并且关联软化水箱液位状况,防止补水泵抽空。

2.2集散式补水系统的控制策略

通过多个补水点连续轮动启动补水,实现低海拔一级网持续补水,保持低海拔一级网运行压力相对德定。轮动式补水实现步骤如下:

(1)完善各补水点自动控制系统,确保所有补水站信息,包括启动、停止信号、瞬时补水量、水箱液位等信号可传输到控制中心。在热网监控系统中增设了补水控制模块,实现各站补水系统的远程监测及控制。

(2)根据控制思路编写程序,控制思路如下:①运行人员根据运行方案及当前运行状况分解补水量,根据补水量对所有具备条件的补水点进行初步分组;②制定多种补水计划,并初步预设各项补水计划启停时间。其中具备条件热力站的

判断依据是通讯畅通,水箱液位满足要求;③由系统按照设定时间执行相应的补水计划,启动后应根据管网压力悄况自动调整投入的补水点数量;④运行人员需注意观察实时补水情况,必要时候进行干预。

在0时到6时执行计划1.6时至12时执行计划2,12时至一8时执行计划3,18时至24时执行计划4,同时设置了一项基础补水计划。各补水点补水占比如下图表2所示。

结论

简而言之,随着城市的发展,大型城市集中供热系统的建设规模越来越大,供热管网日益复杂。为保证供热系统不超压、不汽化、不例空.系统必须维持恒定压力,所以供热系统必烦设有补水系统。补水系统的安全运行关系着整个供热系统的安全运行。本文介绍了长输供热系统一级管网系统的补水系统。通过利用集散式补水及集中式定压的运行方式确保城市大型供热系统的安全稳定运行。

参考文献

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论文作者:单伟贤

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/13

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