[發明專利]一種熱網平衡調控系統

在審

• 申請號: 201710978069.5
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107588453A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 崔言勇;韓傳忠;孫靜;王磊;孫若榆
• 申請（專利權）人: 煙臺華藍新瑞節能科技有限公司
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 馬國冉

技術領域

本發明涉及供熱系統領域，具體涉及一種熱網平衡調控系統。

背景技術

城市集中供熱是一種較好的供熱方式，具有舒適、節能、環保、安全等特點。城市建 筑的采暖方式越來越多的采用集中供熱的方式解決。由于城市規模的不斷擴大，城市集中 供熱網覆蓋的范圍越來越大，換熱站的數量越來越多，供熱面積越來越大。集中供熱網絡 在運行過程中經常出現水力失調現象，不能按照設計要求將流量分配給用戶，導致不同位 置用戶的冷熱不均。水力失調主要表現為：各管段流量輸配不合理，致使各個用戶的室溫 冷熱不均，靠近熱源近端的用戶過熱，用戶被迫開窗散熱，使大量熱能流失；遠離熱源的 末端，達不到設計室溫。由于供熱管網的水力失調，為了達到供熱平衡，系統通常在大流 量、小溫差的工況下運行，無法進行整體調控和節能運行。

現有的集中供熱網絡調節一次網的方法有換熱站獨立控制、換熱站流量固定和最不利 端壓差控制，前方法可以部分解決熱網的水力失調問題，但是存在以下技術問題：(1)當 室外溫度出現劇烈變化，會對供熱平衡造成干擾；(2)水力失調問題解決不徹底；(3)需 要的傳感器具有較高測量精度，對熱網硬件設施的要求較高。因此，提供一種能夠抗室外 溫度干擾、實現簡單、精度高、硬件要求低的熱網平衡調控系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的水力失調解決不徹底、室外溫度變化 干擾的技術問題。提供一種新的熱網平衡調控系統，該熱網平衡調控系統具有能夠抗室外 溫度干擾、實現簡單、精度高、硬件要求低的特點。

為解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種熱網平衡調控系統，所述熱網平衡調控系統用于集中供熱系統，集中供熱系統包 括至少一個換熱站以及分別設置在換熱站兩側的一次網及二次網；所述熱網平衡調控系統 包括現場設備、第一上位機，與現場設備及第一上位機依次通過通信網絡、數據總線連接 的全網平衡模塊，所述全網平衡模塊設置在第二上位機內的服務器；所述現場設備包括設 置于一次網的第一傳感器、電動閥及分布式變頻泵，以及設置于二次網的第二傳感器、循 環水泵及補水系統，以及用于控制電動閥門、分布式變頻泵及補水系統的現場控制器；第 一傳感器與第二傳感器均包括室外溫度傳感器。第一上位機為班組上位機，設置在近現場 端。

本發明的工作原理：本發明結合國內集中供熱網的運行特點，采用熱網的均勻性控制 方法，可以很好地解決熱網普遍存在的水平水力失調的問題，解決許多熱網長期存在的冷 熱不均的問題，大大地提高了供熱質量，并將室外溫度干擾排除。熱網的均勻性控制是指 通過調節換熱站的一次網電動閥門或分布式變頻泵，以各個換熱站供熱效果相同為控制目 標的調控系統。本發明可采用現有熱網平衡調控參數作為目標來完成熱網平衡調控。

當熱網在穩定狀態下運行時，熱源的供熱量等于散熱設備的放熱量，同時也等于供暖 用戶的熱負荷。由穩態條件下的熱平衡方程可以得到，散熱器向室內傳熱等于室內向室外 傳熱。將換熱站的二次網供回水平均溫度調為一樣，則可以認為建筑物的室內溫度也是一 樣的。

本發明通過調節換熱站的一次網調節閥或泵，將各換熱站的二次網供回水平均溫度調 為一致，保證各換熱站之間均勻供熱，避免出現用戶冷熱不均的情況。由于各換熱站的供 熱面積不會經常改變，當室外溫度變化時，各換熱站的熱負荷之比基本不變。熱源可以根 據外溫的變化采取調控措施，全面提高或降低各換熱站的采暖效果，不會改變用戶采暖的 均勻性。

上述方案中，為優化，進一步地，所述補水系統包括補水泵，與補水泵連接的補水箱， 與補水箱連接的補水閥以及控制補水閥的補水控制器；所述補水箱內設有液位傳感器，補 水控制器根據液位傳感器輸出參數控制補水閥。

進一步地，所述服務器為SCADA服務器，SCADA服務器包括主用SCADA服務器與 備用SCADA服務器。

進一步地，所述溫度傳感器為鉑電阻溫度傳感器。

進一步地，所述液位傳感器包括與補水箱側面的壓力傳感器組合，所述壓力傳感器組 合包括等間距設置的壓力傳感器。等間距設置的壓力傳感器以其相鄰2個壓力傳感器之間 的距離為測量精度。當補水箱內的水面淹沒設置于補水箱側面的壓力傳感器時，液面以下 的壓力傳感器的壓力值變大，判定相應的液面高度。

熱網平衡調控系統能實現運行狀態監測功能、全網平衡調節功能、數據分析和預測功 能及報警功能：全網平衡模塊通過數據總線采集各個換熱站的一次網供回水參數、二次網 供回水參數、變頻器參數、電動調節閥門等參數，提供實時數據的顯示。