4、系統的工況調節

在多熱源聯網的供熱系統中，工況調節，包括水力工況調節和熱力工況調節。水力工況調節，指的是在各種工況下實現系統的流量平衡，亦即壓力平衡；熱力工況調節，是指在各種工況下，實現系統熱量平衡。供熱系統的運行工況主要包括設計工況、調節工況和事故工況。在設計外溫下，按照設計負荷、設計流量運行的工況稱為設計工況；在其它外溫下，按照既定的調節方式以理想負荷、理想流量運行的工況稱為調節工況；在事故狀態下，滿足zui大需求的運行工況稱為事故工況。在多熱源聯網運行中，隨著室外溫度的不斷變化，熱源的運行數目（包括機組的臺數）也跟著變化，因此工況的變動將更加復雜。在這種情況下，正確掌握工況變動規律，實施合理的調節，滿足供熱需求，就顯得更為重要。

4.1根據多熱源環網結構特點，實施調節。多熱源聯網特別是多熱源環形聯網供熱系統，*個結構特點是具有中和點即水力匯交點，其個數，可由如下公式［3］表示：

1≤M≤R+H-1

 式中：M——水力匯交點的個數；

R——熱源的數目；

H——系統環形回路的個數。

對于樹枝狀雙熱源供熱系統，有一個水力匯交點；具有單熱源一個環形回路的供熱系統也只有一個水力匯交點；當熱源、熱負荷分布均勻時，水力匯交點的數目將等同熱源的數目。多熱源聯網水力工況調節，首要的任務就是根據設計方案，調整水力匯交點，其他調節應在此基礎上進行。

多熱源環形聯網供熱系統的第二個結構特點是其拓撲結構的特殊性［2］、［5］。按照圖論網絡理論，對于單熱源樹枝狀供熱系統，其熱用戶數即等于拓撲結構的連支數，亦即熱用戶數的流量是獨立變量，只要所有熱用戶的流量確定，則整個系統各管段的流量即可確定。換句話說，當系統結構確定后（管長、管徑及閥門閥位一定），按照一定方法，只要對各熱用戶進行調節，即可達到其理想流量的數值。但多熱源環形聯網供熱系統，則有明顯區別：除任意一個熱源外，其它熱源和所有熱用戶皆為拓撲結構的連支，每一環形回路還必須有任意一雙供回水干管為連支，才能組成全部連支向量。這就是說，除一個熱源外，其他熱源和熱用戶的流量都是獨立變量，但要想確定整個供熱系統各管段的流量時，還必須讓每一環形回路上的一雙供回水干管的流量成為獨立變量，若從流量調節的角度考慮，要想使各個熱用戶達到要求的流量，除了對各熱用戶進行調節外，還必須同時對每一環形回路上選定的一對供回水干管實施調節，目的才能實現。了解多熱源環形網的上述結構特點，減少其工況調節的盲目性是至關重要的。

4.2水力工況調節。水力工況調節的目的，就是實現不同調節工況下的系統流量平衡，亦即壓力平衡。總結多年的理論分析和運行經驗，調節方法可采取以下步驟進行：

4.2.1首先制定全年運行方案：根據室外氣象資料，確定初寒期、寒冷期和嚴寒期，各個熱源的運行時間、承擔的供熱負荷數量以及相應時間下啟運的機組（發電機組或鍋爐臺數）臺數。在此基礎上，擬定循環水泵、增壓泵、混水泵的運行方案，落實運行臺數、運行流量和揚程大小并制定系統水力匯交點的位置。上述運行方案的制定，的方法是通過優化調度程序軟件進行；如果條件不具備可在工程設計的基礎上，盡量做到量化性的估算。

4.2.2調整系統工況，按既定的水力匯交點運行。這是實現系統流量平衡zui關鍵的一步措施。因為只有水力匯交點調整到位，才能表明系統按計劃分割（多熱源聯網系統分割為若干個單熱源的分系統）完成。這時，各熱源與所承擔的熱用戶，其總循環流量才算達到了供需平衡。當然，在進行這一步的現場操作前，系統的定壓必須正常，各循環水泵和其他功能水泵其運行臺數和主要參數必須和預先制定的運行方案相一致。

整定系統水力匯交點有多種調節方法，但zui簡便快速的方法是緩慢調節環形回路中供回水干管上的閥門，使設定中的水力匯交點處的供水干管上的壓力值zui低、回水干管上的壓力值zui高（在相鄰區段內）；如果滿足了上述壓力參數的要求，則該點必定為設定的水力匯交點。當然在調節干管閥門的過程中，各熱源循環水泵的主要參數也會有所變動，應相應進行適當調節。

在整個供熱系統運行期間，隨著熱源投運的數目不同，系統水力匯交點的個數和位置也隨著變動。但系統水力匯交點不必頻繁地進行人工整定，只是在有數的幾次大的工況變動（如熱源或產熱機組投運的變數大）時做適當的調整。在正常運行中，當各熱源的供水溫度相同時，主要監控各熱源的總回水溫度是否相同；如果總回水溫度出現不一致，再進行水力匯交點的調整［6］。圖2給出了熱源變動情況下，系統水力匯交點的調整示意圖。

4.2.3調整熱用戶流量，實現供需平衡。在系統水力匯交點的調整工作完成后，一個多熱源聯網環形供熱系統就變成了若干個單熱源的樹枝狀供熱分系統。此時系統熱用戶的流量調節即水力平衡問題就變成了人們相當熟悉的技術問題了。在計量收費的前提下，在室內系統散熱器旁設置的恒溫閥是熱用戶流量調節的核心設備。與之配套的手動平衡閥、自力式平衡閥（限流閥）、壓差調節閥和電動調節閥的作用都是為恒溫閥創造一個良好的工作條件。對于手動平衡閥，國外有補償法、比例法，國內有模擬分析法、計算機法和快速簡易法等調節方法可采用，一般都能達到良好效果。

4.3熱力工況調節。熱力工況調節，實際上是通過對供熱系統供、回水溫度和系統循環流量的調節，實現供熱量的調節，達到供熱量與需熱量的平衡。在實際運行中，著重進行熱源和熱力站（或熱用戶入口）兩級調節。只要供水溫度按照設計的調節曲線運行，在熱用戶系統只進行局部的流量平衡調節，即可實現供熱量調節的目的。

熱力工況調節主要有質調節（即定流量調節），質、量并調（變流量調節）等方法。質調節只調節一、二次網的供、回水溫度。質、量并調則既調節一、二次網的供、回水溫度，又調節一、二次網的循環流量。質調節簡單易操作，但不節電。質、量并調不但節電，而且就從室內系統消除垂直失調而言，是*的調節方法。實施計量收費的供熱系統，應該優先采用質、量并調。特別在變頻調速技術相當成熟的今天，更應如此。熱用戶室內系統的形式（單、雙管系統）不同，質、量并調的調節曲線也不同，但參數的計算值差別不是很大，在熱源和熱力站，可只按其中一種系統形式（如按雙管系統）的調節曲線進行調節，調節偏差可由室內的恒溫閥的調節作用提供補償。

對于多熱源聯網，各熱源應采用同一種調節方法，即采用相同的溫度流量調節曲線，保證在同一室外溫度下，各熱源都有相同的供水溫度。為實現這一點，除鍋爐實行燃燒自動控制外，在熱源處通過旁通管進行供回水的混合也不失為一種適用的供水溫度調節方法。

實現各熱源供水溫度的一致性，主要為了便于運行管理。當各熱源供水溫度出現不一致時，系統的聯網同樣能安全運行。如果系統做到了流量平衡，則各熱源的總回水溫度也出現不一致，但各熱源的供回水溫差將相同。出現事故工況，當某一熱源或某一干管不能正常運行時，將按事故工況進行調節。此時，常常采取提高某個熱源（無事故）的供水溫度以zui大限度減少供熱量的不足，這種措施，往往能收到理想的效果。