[發明專利]一種集中供熱系統熱量平衡控制方法

有效

• 申請號: 201911312454.1
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111102645B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 賈宇;宋占嶺;肖蘭蘭;李處林;楊志偉
• 申請（專利權）人: 中節能唯綠（北京）科技股份有限公司
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10;F24D3/10
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 劉桂榮

本發明公開了一種集中供熱系統熱量平衡控制方法，首先判斷集中供熱系統是否需要熱量平衡控制，然后進行熱量平衡控制；本發明的集中供熱系統設置一個集控中心，每個換熱站配置一套換熱站自控系統。集控中心對未來24小時熱負荷進行預測，并預測多個換熱二次側供水溫度目標值Ts。平衡控制的關鍵是修正換熱站二次側供水溫度目標值Tn，換熱站控制器在新的Tn下減少調節閥的開度K。本方法設計的控制邏輯基于不同工況進行相應調整，保證集中供熱系統熱量的平衡控制，使所有末端用戶獲得均衡的供熱，最終保障整個供熱系統的供熱質量。

技術領域

本發明涉及一種供熱平衡控制方法，屬于集中供熱領域，具體而言，涉及一種集中供熱系統熱量平衡控制方法。

背景技術

冬季取暖是北方地區的剛需，集中供熱系統因能源利用率高、污染物排放量低、系統安全性高等優勢，成為北方冬季采暖的發展趨勢。集中供熱系統分為直接供熱和間接供熱2類。小型集中供熱系統一般采用直接供熱，系統由熱源、熱網、熱網補水設備、末端散熱器4個組成部分，熱源產生的熱水通過熱網直接輸送到用戶的末端散熱器。小型集中供熱系統熱用戶少、熱量輸送距離短、熱網調節相對容易。

大中型集中供熱系統一般采用間接供熱方式，如圖1所示。系統由熱源1、熱網循環泵2、軟化水設備3、補水泵4、調節閥5、換熱器6、二次側循環泵7、末端散熱器8、一次側熱網9、二次側熱網10構成。熱源廠的熱源1產生高溫熱水，經熱網循環泵2輸送到一次側熱網9。大型熱網包括若干個相對獨立的換熱站，通過改變換熱站內的調節閥5的開度調節通過換熱器6的高溫水流量，高溫水經過換熱器6熱交換形成二次側熱網的低溫熱水，經二次側循環泵7將熱水輸送到末端散熱器8供用戶采暖。

對大型集中供熱系統的調節的目標是維持室內舒適溫度，通過對熱源廠和換熱站設備的兩級調控來實現。熱源廠通過改變一次側熱網的出水溫度和流量改變供熱量，實現對熱網的一級調控。換熱站通過改變二次側熱網的溫度和流量實現對熱網的二級調控，換熱站控制系統原理如圖2所示。

換熱站控制系統包括調節閥5、換熱器6、二次側循環泵7、換熱站控制器11、一次側溫度傳感器(T1和T2)、一次側壓力傳感器(P1和P2)、二次側溫度傳感器(T3和T4)、二次側壓力傳感器(P3和P4)

換熱站控制器采集一次側溫度和壓力、二次側溫度和壓力、二次側循環泵頻率、調節閥開度實時數據；通過調節二次側循環泵頻率維持二次側供回水壓差恒定，以適應熱用戶末端變化帶來的流量需求變化；通過改變調節閥5開度改變二次側供水溫度T3。當二次側供水溫度低于目標值時，增加調節閥5的開度以提高流過換熱器6的高溫水量，換熱器6的換熱量相應增加，導致二次側供水溫度提高。當二次側供水溫度高于目標溫度時，調節閥5開度變小以降低流過換熱器6的高溫水量，換熱器6的換熱量相應減少，導致二次側供水溫度降低。

一定規模的集中供熱系統都有集控中心，集控中心安裝熱負荷預測系統和換熱站集中監控系統。熱負荷預測系統根據歷史上天氣、熱計量表數據、室溫測量數據，再結合天氣預報預測每個換熱站的熱負荷和二次側供水溫度目標值Ts。集控中心工作人員將Ts下發到換熱站控制器11形成最終的二次側供水目標溫度值Tn，換熱站控制器根據預制的調節策略改變調節閥開度，使二次側供水溫度值T3與目標值Tn一致。

中國專利201710185188.5公開了一種集中供熱系統全網平衡控制方法，屬于供熱控制技術領域，提供了一種能夠自動識別熱源的供熱能力充足與否，在熱源供熱能力足夠時實現舒適性供熱，在熱源供熱能力不足時實現均勻性供熱的集中供熱系統全網平衡控制方法，所采用的技術方案為按照以下步驟進行，熱負荷的預測計算，熱負荷變化采用動態的實時計算，通過采集室外的實際溫度進行處理計算，熱源供熱能力評估，利用熱網中最不利環路熱力站的熱力工況來判斷熱源的供熱能力；各個熱力站之間參照最不利環路熱力站的當量外溫實現全網的自動平衡，溫度控制曲線的識別，根據實際的供熱情況引入熱負荷修正系數和相對流量系數。