[發(fā)明專利]一種熱力耦合水力的熱網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)方法及供熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010121046.4
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111396982B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高新勇;鄭立軍;黃平平;李成磊;俞聰;何曉紅;王偉;王文康
• 申請（專利權(quán)）人: 華電電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 杭州天欣專利事務(wù)所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

1.一種熱力耦合水力的熱網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)方法，其特征是，步驟如下：

S1：在采暖期每一天的初始時刻，結(jié)合當(dāng)天氣象預(yù)報的環(huán)境參數(shù)和熱用戶的建筑物熱惰性，確定每一天供熱系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)的時間間隔為

進入S2步驟的調(diào)節(jié)操作；

S2：在采暖期每一天的ω時刻，結(jié)合當(dāng)天氣象預(yù)報的環(huán)境參數(shù)，進行供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷預(yù)測，獲取當(dāng)天未來τ時刻的設(shè)計工況供熱參數(shù)，包括：熱網(wǎng)首站需要對外供熱量Q^h0、一次網(wǎng)供水溫度T^h0、一次網(wǎng)供水流量L^h0、一次網(wǎng)回水溫度T^g0，以及第m個熱力站的所需供熱量一次網(wǎng)側(cè)設(shè)計水流量一次網(wǎng)側(cè)設(shè)計進水溫度一次網(wǎng)側(cè)設(shè)計出水溫度其中m＝1，2，……，n；τ＞ω；

在采暖期每一天的ω時刻，獲得熱網(wǎng)水的比熱容為C_ω，參照當(dāng)天未來τ時刻的設(shè)計工況參數(shù)，通過調(diào)節(jié)供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)首站的電動調(diào)節(jié)閥門，利用物聯(lián)網(wǎng)流量計和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，獲取實際運行工況供熱參數(shù)，包括：熱網(wǎng)首站的一次網(wǎng)回水溫度T^g、一次網(wǎng)回水流量L^g、一次網(wǎng)供水溫度T^h、以及一次網(wǎng)供水流量L^h，其中實際運行工況與設(shè)計工況不同的是，由于供熱系統(tǒng)存在漏水問題而必須對供熱系統(tǒng)進行補水，此時，熱網(wǎng)補水的溫度為T^b、流量為L^b，其中L^h＝L^g+L^b；

進入S3步驟的調(diào)節(jié)操作；

S3：在采暖期當(dāng)天的τ時刻，獲得熱網(wǎng)水的比熱容為C_τ，參照當(dāng)天τ時刻的設(shè)計工況參數(shù)，通過調(diào)節(jié)供熱系統(tǒng)每一個熱力站的電動調(diào)節(jié)閥門，利用物聯(lián)網(wǎng)流量計和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，獲取實際運行工況供熱參數(shù)，包括：第m個熱力站一次網(wǎng)側(cè)的出口水溫度熱網(wǎng)供水支管中的供水溫度和流量以及熱網(wǎng)水旁路中的熱網(wǎng)水流量其中

進入S4步驟的調(diào)節(jié)操作；

S4：計算第m個熱力站的熱力失調(diào)度，其中m＝1，2，……，n；計算方法為公式(1)：

計算供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的平均熱力失調(diào)度，計算方法為公式(2)：

辨別實際運行工況下供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的熱力失調(diào)度的約束函數(shù)，約束函數(shù)為公式(3)和公式(4)：

0.9≤K_m≤1.3 m＝1，2，……，n； (3)

x≤0.1 (4)

當(dāng)K_m滿足公式(3)的要求時，供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的整體熱力失調(diào)度優(yōu)秀，此次的調(diào)節(jié)結(jié)束，然后進入S6步驟的調(diào)節(jié)操作；

當(dāng)K_m不滿足公式(3)而滿足公式(4)的要求時，供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的整體熱力失調(diào)度良好；此時，進行如下調(diào)節(jié)操作：

若某熱力站的熱力失調(diào)度為K_m＜0.9，m＝1，2，……，n；減小該熱力站的熱網(wǎng)水旁路上電動調(diào)節(jié)閥門的開度和增加該熱力站的一次網(wǎng)側(cè)進水口的電動調(diào)節(jié)閥門的開度，并利用物聯(lián)網(wǎng)流量計和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，重新獲取該熱力站一次網(wǎng)側(cè)的出口水溫度熱網(wǎng)供水支管中的供水溫度和流量以及熱網(wǎng)水旁路中的熱網(wǎng)水流量并根據(jù)公式(1)重新計算，直到K_m滿足公式(3)的要求時，此次的調(diào)節(jié)結(jié)束，然后進入S6步驟的調(diào)節(jié)操作；

若某熱力站的熱力失調(diào)度為K_m＞1.3，m＝1，2，……，n；增加該熱力站的熱網(wǎng)水旁路上電動調(diào)節(jié)閥門的開度和減小該熱力站的一次網(wǎng)側(cè)進水口的電動調(diào)節(jié)閥門的開度，并利用物聯(lián)網(wǎng)流量計和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，重新獲取該熱力站一次網(wǎng)側(cè)的出口水溫度熱網(wǎng)供水支管中的供水溫度和流量以及熱網(wǎng)水旁路中的熱網(wǎng)水流量并根據(jù)公式(1)重新計算，直到K_m滿足公式(3)的要求時，此次的調(diào)節(jié)結(jié)束，然后進入S6步驟的調(diào)節(jié)操作；

當(dāng)K_m既不滿足公式(3)也不滿足公式(4)的要求時，供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的整體熱力失調(diào)度較差，此時進入S5步驟的調(diào)節(jié)操作；

S5：計算第m個熱力站的水力失調(diào)度，其中m＝1，2，……，n；計算方法為公式(5)：

計算供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的平均水力失調(diào)度，計算方法為公式(6)：

辨別實際運行工況下供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的水力失調(diào)度的約束函數(shù)，約束函數(shù)為公式(7)和公式(8)：

0.9≤J_m≤1.1 m＝1，2，……，n； (7)

y≤0.1 (8)

當(dāng)J_m滿足公式(7)的要求時，供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的整體水力失調(diào)度優(yōu)秀；此時，進行如下調(diào)節(jié)操作：

增加熱網(wǎng)首站的一次網(wǎng)供水溫度T^h，經(jīng)過一個δ時間間隔之后，然后進入S4步驟的調(diào)節(jié)操作；

當(dāng)J_m不滿足公式(7)而滿足公式(8)的要求時，供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的整體水力失調(diào)度良好；此時，進行如下調(diào)節(jié)操作：

若某熱力站的水力失調(diào)度為J_m＜0.9，m＝1，2，……，n；減小該熱力站的熱網(wǎng)水旁路上電動調(diào)節(jié)閥門的開度和增加該熱力站的一次網(wǎng)側(cè)進水口的電動調(diào)節(jié)閥門的開度，并利用物聯(lián)網(wǎng)流量計和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，重新獲取該熱力站一次網(wǎng)側(cè)的出口水溫度熱網(wǎng)供水支管中的供水溫度和流量以及熱網(wǎng)水旁路中的熱網(wǎng)水流量并根據(jù)公式(5)重新計算，直到J_m滿足公式(7)的要求時，然后進入S4步驟的調(diào)節(jié)操作；

若某熱力站的水力失調(diào)度為J_m＞1.1，m＝1，2，……，n；增加該熱力站的熱網(wǎng)水旁路上電動調(diào)節(jié)閥門的開度和減小該熱力站的一次網(wǎng)側(cè)進水口的電動調(diào)節(jié)閥門的開度，并利用物聯(lián)網(wǎng)流量計和物聯(lián)網(wǎng)溫度儀，重新獲取該熱力站一次網(wǎng)側(cè)的出口水溫度熱網(wǎng)供水支管中的供水溫度和流量以及熱網(wǎng)水旁路中的熱網(wǎng)水流量并根據(jù)公式(5)重新計算，直到J_m滿足公式(7)的要求時，然后進入S4步驟的調(diào)節(jié)操作；

當(dāng)J_m既不滿足公式(7)也不滿足公式(8)的要求時，供熱系統(tǒng)一次網(wǎng)的整體水力失調(diào)度較差，此時根據(jù)本次調(diào)節(jié)已經(jīng)獲得的J_m值和K_m值，重新從S2步驟開始繼續(xù)進行本次的調(diào)節(jié)；

S6：準(zhǔn)備進入下一個時刻，重新從S1步驟開始進行下一次的調(diào)節(jié)；

所述S2步驟中，熱網(wǎng)首站對外供熱量Q^h0和第m個熱力站所需供熱量的計算公式為：

式中：t_d為采暖期的室內(nèi)計算溫度，t_w為當(dāng)天未來τ時刻的預(yù)測室外環(huán)境溫度，為采暖期的室外環(huán)境計算溫度，Q^w0為室外環(huán)境計算溫度條件下熱網(wǎng)首站對外供熱負(fù)荷，為室外環(huán)境計算溫度條件下第m個熱力站所需供熱負(fù)荷；

所述S3步驟中，在采暖期當(dāng)天的τ時刻，當(dāng)時，需要重新開始S3步驟的調(diào)節(jié)操作，一直到時，S3步驟完成，供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法進入S4步驟開始調(diào)節(jié)操作。