熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三11-1概述

運行調(diào)節(jié)是指當(dāng)熱負(fù)荷發(fā)生變化時,為實現(xiàn)按需供熱,而對供熱系統(tǒng)的流量、供水溫度等進行的調(diào)節(jié)。熱水供熱系統(tǒng)的熱用戶，主要有供暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)和生產(chǎn)工藝用熱系統(tǒng)等。這些用熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷不是恒定的，如果供暖通風(fēng)熱負(fù)荷隨室外氣象條件：(主要是室外氣溫)變化，熱水供應(yīng)和生產(chǎn)工藝隨使用條件等因素而不斷變化。為保證供熱質(zhì)量，滿足使用要求，并使熱能制備和輸送經(jīng)濟合理，就要對熱水供熱系統(tǒng)進行供熱調(diào)節(jié)。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

根據(jù)供熱調(diào)節(jié)地點不同，供熱調(diào)節(jié)可分為集中調(diào)節(jié)、局部調(diào)節(jié)和個體調(diào)節(jié)三種調(diào)節(jié)方式。

集中調(diào)節(jié)—在熱源處進行調(diào)節(jié)；局部調(diào)節(jié)—在熱力站或用戶入口處調(diào)節(jié)；個體調(diào)節(jié)—直接在散熱設(shè)備(如散熱器、暖風(fēng)機、換熱器等)處進行調(diào)節(jié)。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三對于僅有采暖熱負(fù)荷的熱用戶，可采用集中調(diào)節(jié)，而對于具有多種熱負(fù)荷（如供暖通風(fēng)生活熱水）往往采用以集中調(diào)節(jié)為主，局部調(diào)節(jié)為輔的綜合調(diào)節(jié)。

集中供熱調(diào)節(jié)的方法，主要有以下幾種：1.量調(diào)節(jié)——改變網(wǎng)路的循環(huán)水量（很少單獨使用）2．質(zhì)調(diào)節(jié)—改變網(wǎng)路的供水溫度，流量不變3．分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)；4．間歇調(diào)節(jié)—改變每天供暖小時數(shù)；5．質(zhì)量—流量混合調(diào)節(jié)—即同時改變網(wǎng)路供水溫度和流量。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三11-2供暖熱負(fù)荷供熱調(diào)節(jié)的基本公式供暖熱負(fù)荷調(diào)節(jié)的主要任務(wù)：維持供暖房屋的室內(nèi)設(shè)計溫度。根據(jù)第一篇供暖工程各章所述，在供暖室外計算溫度為，散熱設(shè)備采用散熱器時，則有如下的熱平衡方程：

（11-1）（11-2）第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

（11-4）（11-3）第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三式中

—建筑物的供暖設(shè)計熱負(fù)荷，W；

—在供暖室外計算溫度下，散熱器放出的熱量，W；

—在供暖室外計算溫度下，熱水網(wǎng)路輸送給供暖熱用戶的熱量，W；

—建筑物的體積供暖熱指標(biāo)，即建筑物每1m3外部體積在室內(nèi)外溫度差為1℃時的耗熱量,w/m3·℃；

—建筑物的外部體積，m3

；

—供暖室外計算溫度，℃；

—供暖室內(nèi)計算溫度，℃；第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

—進入供暖熱用戶的供水溫度，℃；如用戶與熱網(wǎng)采用無混水裝置的直接連接方式(如圖8—10a)，則熱網(wǎng)的供水溫度；如用戶與熱網(wǎng)采用混水裝置的直接連接方式(如圖8—10b、c、d)，則；

—供暖熱用戶的回水溫度，℃；如供暖熱用戶與熱網(wǎng)采用直接連接，則熱網(wǎng)的回水溫度與供暖系統(tǒng)的回水溫度相等，即；

—散熱器內(nèi)的熱媒平均溫度，℃；

—供暖熱用戶的循環(huán)水量，kg／h；c—熱水的質(zhì)量比熱，G；4187J／kg·℃；

—散熱器在設(shè)計工況下的傳熱系數(shù),w/m2·℃；

—散熱器的散熱面積，。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

散熱器的放熱方式屬于自然對流放熱，是溫差的函數(shù)，它的傳熱系數(shù)具有的形式，其中b是由散熱器的幾何條件限制的，如就整個供暖系統(tǒng)來說，可近似帶“′”上標(biāo)符號表示在供暖室外計算溫度下的各種參數(shù)，若對某一室外溫度狀況下，可列出與上面相對應(yīng)的熱平衡方程。即：（11-5）

（11-6）

（11-7）

（11-8）

地認(rèn)為：，則式（11-3）可改寫為：第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

（11-9）

若令在運行調(diào)節(jié)時，在工況下相對熱負(fù)比，相對流量比，則：（11-10）同時認(rèn)為，則

（11-12）

綜合上述公式，可得：（11-13）第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三公式（11-13）是供暖熱負(fù)荷供熱調(diào)節(jié)的基本公式。式中分母的數(shù)值，均為設(shè)計工礦下的已知參數(shù)。

式中有四個未知數(shù)，、、、，只有三個方程，故需引入一個條件，即調(diào)節(jié)方式。如：

a)改變網(wǎng)路的供水溫度（質(zhì)調(diào)節(jié)）；

b)改變網(wǎng)路流量（量調(diào)節(jié)）；

c)同時改變網(wǎng)路的供水溫度和流量（質(zhì)量-流量調(diào)節(jié)）；

d)改變每天供暖小時數(shù)（間歇調(diào)節(jié)）。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三11-3直接連接熱水供暖系統(tǒng)的集中供熱調(diào)節(jié)一、質(zhì)調(diào)節(jié)

在進行質(zhì)調(diào)節(jié)時，只改變供暖系統(tǒng)的供水溫度，而用戶的循環(huán)水量保持不變，即=1。

1)對于無混合裝置的直接連接的熱水供暖系統(tǒng)，將此補充條件＝1代入熱水供暖系統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)的基本公式(8—13)，可求出質(zhì)調(diào)節(jié)的供、回水溫度的計算公式。

℃（11-14）

℃（11-15）

第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三2)對帶混合裝置的直接連接的熱水供暖系統(tǒng)，外網(wǎng)供水溫度，回水溫度。見圖8-1，則有，。

（11-18）由混水前后焓不變有：由此可得設(shè)計工況：

（11-19）任意工況下，

，因用戶阻力不變且入口處（11-21）壓力不變，則有：第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三圖11-1帶混水裝置的直接連接供暖系統(tǒng)與

熱水網(wǎng)路連接示意圖圖11-1帶混水裝置的直接連接供暖系統(tǒng)與熱水網(wǎng)路連接示意圖第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

（11-22）℃（11-23）式中：

—網(wǎng)路與用戶系統(tǒng)的設(shè)計供水溫度差，℃。

依據(jù)質(zhì)調(diào)節(jié)基本公式、水溫曲線及例題11-1的分析，網(wǎng)路的供、回水溫度隨室外溫度的變化有如下規(guī)律：1）隨

升高，、降低，

下降；

2）由于為指數(shù)函數(shù)，曲線呈向上凸形狀；

3） 隨著室外溫度的升高，散熱器的平均計算溫差亦隨之降低。在某一室外溫度tw下，散熱器的相對平均計算溫差比與相對熱負(fù)荷比。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三調(diào)節(jié)特點：1）便于熱電廠供熱升高，降低，充分利用低位熱能；2）由于不變，在升高，流量大，循環(huán)水泵功耗大；3）質(zhì)調(diào)節(jié)，當(dāng)存在生活用熱、通風(fēng)負(fù)荷時，要求≥70℃,否則不能保證熱水供水溫度和通風(fēng)吹冷風(fēng)；4）比較方便簡單易實施。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三二、分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)

分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)，是在供暖期中按室外溫度高低分成幾個階段，在室外溫度較低的階段中，保持設(shè)計最大流量；而在室外溫度較高的階段中，保持較小的流量。在每一階段內(nèi)，網(wǎng)路的循環(huán)水量始終保持不變，按改變網(wǎng)路供水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)進行供熱調(diào)節(jié)。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

三、間歇調(diào)節(jié)間歇調(diào)節(jié)：當(dāng)室外溫度升高時，不改變網(wǎng)絡(luò)的循環(huán)水量和供水溫度，而只減少每天供暖小時數(shù)，這種供熱調(diào)節(jié)方式稱為間歇調(diào)節(jié)。應(yīng)用：間歇調(diào)節(jié)可以在室外溫度較高的供暖初期和末期，作為—種輔助的調(diào)節(jié)措施。

具體：（11-34）第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三8-4間接連接熱水供暖系統(tǒng)的集中供熱調(diào)節(jié)

對于間接連接系統(tǒng)為保證供暖用戶水利穩(wěn)定性，多采用質(zhì)調(diào)節(jié)，而熱網(wǎng)的、取決于一級網(wǎng)路調(diào)節(jié)方式和換熱器熱力特性。1.熱水網(wǎng)絡(luò)采用質(zhì)調(diào)節(jié)此時，根據(jù)網(wǎng)路供給熱量的熱平衡方程式，得出：

（11-35）由換熱器熱平衡方程，可得：（11-36）第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

—水-水換熱器的相對傳熱系數(shù)比；

—在設(shè)計工況下，水-水換熱器的對數(shù)平均溫差，℃；

℃（11-37）

—在運行工況下，水-水換熱器的對數(shù)平均溫差，℃；℃（11-38）對于管殼式水-水換熱器的相對傳熱系數(shù)比如下：

（11-39）第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三整理可得出：（11-42）（11-41）通過聯(lián)立求解，即可確定熱水網(wǎng)路采用質(zhì)調(diào)節(jié)的相應(yīng)供、回水溫度值。和第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三11-5供熱綜合調(diào)節(jié)

供熱綜合調(diào)節(jié)：對具有多種熱負(fù)荷的熱水供熱系統(tǒng)，通常是根據(jù)供暖熱負(fù)荷進行集中供熱調(diào)節(jié)，而對其它熱負(fù)荷則在熱力站或用戶處進行局部調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)稱作供熱綜合調(diào)節(jié)。本節(jié)主要闡述目前常用的閉式并聯(lián)熱水供熱系統(tǒng)（見圖11-5），當(dāng)按供暖熱負(fù)荷進行集中質(zhì)調(diào)節(jié)時，對熱水供應(yīng)和通風(fēng)熱負(fù)荷進行局部調(diào)節(jié)的方法。熱網(wǎng)集中質(zhì)調(diào)節(jié)，℃（指采暖部分），此時網(wǎng)路供、回水溫度曲線見圖11-6。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三圖11-5閉式并聯(lián)熱水系統(tǒng)示意圖圖

11-5

閉式并聯(lián)熱水供熱系統(tǒng)示意圖第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三圖11-6圖

11-6(a)并聯(lián)閉式熱水供熱系統(tǒng)供熱綜合調(diào)節(jié)水溫曲線示意圖；(b)各熱用戶和網(wǎng)路總水流量圖第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三1.熱水用戶系統(tǒng)的調(diào)節(jié)（最不利工況是采暖初期）。

（11-51）對于采暖期（），在某一下熱平衡得：（11-52）（11-53）

（11-54）

第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三整理方程如下：

（11-55）

（11-56）在上兩式中，和為未知數(shù)，通過試算和迭代可以確定。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三1.對通風(fēng)用戶系統(tǒng)同理可聯(lián)立：℃（11-61）（11-62）在整個采暖期流出空氣加熱器的網(wǎng)路回水溫度見圖11-6（b），可知熱網(wǎng)的總流量最大值發(fā)生在初期。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三分析得出：1）多種熱用戶共存時，網(wǎng)路的設(shè)計流量是由調(diào)節(jié)方案來確定。

2）當(dāng)℃時，很低情況下，就需采用間歇調(diào)節(jié)。補充內(nèi)容：間接連接供熱系統(tǒng)的集中調(diào)節(jié)與局部自動調(diào)節(jié)（即集、散式）的方法。1）集中調(diào)節(jié)：保證熱量，供水溫度大于70℃；保證每個用戶入口足夠的壓差與熱網(wǎng)關(guān)鍵點的壓力值。2）局部采用自動控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三11-6多熱源并網(wǎng)運行的供熱調(diào)節(jié)

多熱源并網(wǎng)技術(shù)是國外供熱先進國家為節(jié)約能源、降低系統(tǒng)運行成本、提高經(jīng)濟效益，在綜合運用水泵調(diào)速技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項先進的熱水管網(wǎng)運行技術(shù)。它與單熱源供熱調(diào)節(jié)有著很大的差異。多熱源并網(wǎng)技術(shù)的核心內(nèi)容是在保證用戶供熱質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)各熱源的供熱量能按需要進行自由調(diào)度。本節(jié)介紹一種簡單易行的多熱源枝狀管網(wǎng)的運行調(diào)節(jié)方程及其調(diào)節(jié)曲線。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第二十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三一并網(wǎng)運行的技術(shù)調(diào)節(jié)多熱源并網(wǎng)供熱系統(tǒng)實現(xiàn)經(jīng)濟運行時，各熱源的供熱量需根據(jù)其經(jīng)濟性和熱負(fù)荷的變化進行合理的調(diào)度安排，因此各熱源的供熱范圍和管網(wǎng)中的流量會隨時隨地發(fā)生變化，是一個變流量的供熱系統(tǒng)。第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第三十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三圖11-711-7

多熱源枝狀管網(wǎng)示意圖以圖11-7所示的供熱系統(tǒng)為例，若圖中熱源A為燃煤熱電廠，供熱能力較大約占總供熱能力的60%；熱源B為燃煤鍋爐房，熱源C為燃油鍋爐房。在整個供熱季內(nèi)對用戶的供熱量是一定的。

要做到經(jīng)濟運行，各熱源的供熱量顯然應(yīng)按以下原則進行調(diào)度；第十一章熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調(diào)節(jié)第三十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期三

（1）熱源A應(yīng)作為基本熱源，盡量滿負(fù)荷運行，負(fù)荷未滿前其他兩個熱源不應(yīng)投入運行； （2）熱源A滿負(fù)荷后，首先投入調(diào)峰熱源B。熱源A保持滿負(fù)荷工作，熱源B根據(jù)用