调控设备在热力系统控制中应用
调控设备在热力系统控制中应用 摘要:本文针对锡林热电厂热力系统调控设备进行论述, 具体阐述了热力系统调控设备在入口控制中合理应用的重 要性。指出了与温控阀正确配备的控制设备,对设计和改造 有指导意义。 关键词:调控设备;热力系统;控制;应用 随着热量计量收费体制的改革,通发供热有限责任公司 对每个散热器上都开始安装温控阀。所以供暖运行中随着用 户对温控阀的不断调节,热网流量不断变化。这样热网成为 变流量运行,流量调节的主动权掌握在用户手中,而且热力 公司将无法预知和控制流量的变化。在这种温控阀的变流量 运行的情况下,调节控制装置必须正确装设才能发挥作用。 否则,会使系统不仅达不到调节要求,有时还会起反作用。 一、调控装置及设备 1、调节装置 (1) 自力式流量控制阀。该阀的特点是不需要外接动 力,依靠流体流动的特性,在上和/或下游的阻力在一定范 围内发生变化时,它可以通过管道内压力的变化自行调节开 度,从而使流量基本保持不变。 (2) 平衡阀。从调节基本原理上看,平衡阀实际上就 是一种有开度指示的手动调节阀。在平衡阀的上游、下游端 各装一个测压孔,用来测量流体通过阀门的压降。使用时, 测得阀门压降和读出开度,即可算得通过阀门的流量。其作 用相当于调节阀和等效孔板流量仪的组合,使各个支路的流 量分配达到要求,当总循环泵变速运行时,各个支路的流量 分配比例保持不变。 (3)自力式压差控制阀。自力式压差控制阀的特点与 自力式流量控制阀类似,它也不需要外接动力,仅依靠流体 流动的特性,在上和/或下游的阻力在一定范围内发生变化 时,它可以通过管道内压力的变化自行调节开度,从而使流 体通过阀心时压降的变化来弥补管路阻力的变化,使用户的 入口压差基本保持不变。这里仅讨论上述三种调节设备,而 且这些调节设备不是装在供暖立管上,而是装在楼的热入口 处。 2、未装温控阀定流量运行系统的调节控制 这里所说的定流量运行是指在整个采暖季内热网的流 量都保持不变。 (1)直连网。一般来说,直连网以热力站为界分为主 网和支网两部分,从热源到热力站为主网,从热力站到热用 户为支网。自力式流量控制阀和自力式压差控制阀与上述两 种调节方式不同,它的作用不是保证流量分配比例,而是保 证该阀门所负责的支路上流量(压差)保持不变。因此当供 热网增加新用户后,原有支路的流量受到影响后它可以自动 调节来适应这种变化,从而保持该支路的流量不变,原有支 路的自力式流量(压差)控制阀不需要重新进行调整。当然, 所有调节方式均要对系统增加一定阻力,而且要求系统要有 足够的调节余量。 3、间连网与混连网。从控制角度看,混连网和间连网 的区别在于热力站对二次网供水温度的控制方法不同。对于 间连网,调节该热力站一次网的阀门来控制二次网的回水温 度,调节二次网循环水泵的流量来控制二次网的供水温度; 对于混连网,同样也是调节该热力站一次网的阀门来控制二 次网的回水温度,但二次网的供水温度是通过调节混水泵的 流量来控制的。在间连网或混连网的一次网中,每一个热力 站相当于一个热用户,因此一次网相当于一个直连网,则上 述直连网的调节方法也适用;对于二次网,热力站相当于热 源,二次网相当于一个直连网,则上述直连网的调节方法也 完全适用。因此,直连网的调节方法可以推广到间连网和混 连网。 二、未装温控阀分阶段变流量运行系统的调节控制 1、自力式控制阀。在这种运行模式下,自力式流量控 制阀就不再适用。因为自力式流量控制阀的设定流量一般都 为系统的设计工况流量,其适用于在整个供暖季热网流量都 保持不变的运行模式。例如当运行工况不在设计工况流量 时,自力式流量控制阀的自动调节功能就会发挥作用,使该 路的流量尽量接近设计工况流量。在供暖初期和末期小流量 运行时,整个热网的流量变小,例如为设计流量的75%时, 各个用户的流量也应变小到75%O在靠近热源的用户,其自 力式流量控制阀感应到实际流量(75%)小于设定流量 (100%),则自力式流量控制阀会自动开大,使流量尽量接 近设定流量。因此,近端用户的实际流量大于所需而过热, 远端流量必然小于所需而过冷。当然,在严寒期流量为100% 时,自力式流量控制阀保证各个用户的流量达到要求,从而 使所有用户供热均匀。自力式压差控制阀的调节特性与自力 式流量控制阀相同,因此在这种运行模式下会发生同样的情 况。也就是说,在这种运行模式下自力式压差控制阀也不适 用。 2、平衡阀。平衡阀非常适合这种运行模式。因为一当 平衡阀调节完毕,其本身并不具有如自力式流量、压差控制 阀根据工况变化进行自调节的功能。因此,当总流量发生变 化时,平衡阀可以保持各个用户流量等比例的变化。例如, 总流量为设计流量75%时,分配到各用户的流量也为75%o 因此,在这种运行模式下平衡阀可以保证在每个阶段内流量 分配都达到使用要求。 总之,装平衡阀进行初调节比盲目的手动初调节能更好 的保持温控阀发挥正常作用。但是平衡阀不能消除支路之间 的相互耦合影响,同时有时还不能满足温控阀的调节要求。 三、结语 1、为了使热网能够保证满足用户的采暖要求,热网应 有正确的调节系统。这包含两方面的含义,一方面热网应装 备适用的调节设备;另一方面热网还应配备正确的调节策 略,两者缺一不可。 2、用户是否装温控阀,对热网运行模式有极大的影响 和明显不同的要求,而且这种差异是具有变革性的。 3、未装温控阀的定流量运行系统虽然可以使用自力式 流量、压差控制阀或平衡阀,但相对而言,自力式流量控制 阀更为恰当。因为平衡阀在初调节时不如自力式流量控制阀 方便明了,而在使用自力式压差控制阀时,由于没有准确的 管路阻力系数,从而缺乏准确的压差调节设定值。 4、未装温控阀分阶段变流量运行系统只能使用平衡阀, 如果使用自力式流量或压差控制阀,则当系统进行变流量后 就会出现近端用户过热,远端用户不热的现象。