极寒地区换热站二级网水力平衡及运行工况优化

极寒地区换热站二级网水力平衡及运行工况优化

华能呼伦贝尔公司满洲里热电厂  冯琪  马德生  王润海

内蒙古绿谷节能科技有限公司 吕广臣

【摘要】本文是华能满洲里热电厂2019-2020年度采暖期换热站二级网精细化水力平衡及运行工况优化案例分析。本项目与内蒙古绿谷节能科技有限公司（以下简称绿谷公司）合作共同实施。具体地点为健康站、迎宾站两座换热站。这两座换热站供热面积大、供热半径长、水力失调、冷热不均情况严重。项目实施后节热、节电效果明显，且投诉率大幅降低，带来较好的经济效益、社会效益。

【关键词】换热站二级网  水力平衡运行工况优化  节热  节电

一.供热情况简介

内蒙古满洲里市地处中国最北部，为严寒A类地区，采暖期长达7个半月，采暖期室外平均温度-12℃，2019-2020年度采暖期最低气温达到-38℃。

华能满洲里热电厂供热面积923万平米，间供网形式供热，现状一级网已实现集中监控、远程控制和调节。二级网仍采用回水温度控制、手动调节楼前阀门的方式进行调控，调节过程中存在以下问题：

（1）人工调网采用系统的回水温度作为判断依据，对各支线、楼栋的阀门进行多次反复调节。由于建筑物本身的热惰性，每一次调节需要等待回水温度稳定后方能进行下一次操作，且存在关联支线的耦合现象，耗时费力，难于掌控系统的水力平衡和热力平衡，无法保证调节效果。

（2）换热站二级网所带建筑物的节能情况（节能/非节能/后期节能改造）、内网布置形式（上供下回/分户）、采暖用热方式（挂暖/地暖）不同，导致各站的能耗分析和水力平衡调节十分困难，很难做到精细化平衡调节。

（3）运行调节人员缺乏专业仪器以及科学的方法对换热站的站内系统、支线管网、管网阻力、建筑能耗情况进行实时诊断分析，无法及时发现导致高能耗运行的问题关键和原因所在。

（4）站内设备运行效率偏低、局部阻力偏大。大部分换热站原有设备选型过于保守，余量较大，尤其循环泵选型偏大、效率偏低。部分换热站内局部阻力过大，没有进行科学有效的分析和监测，无法做到及时处理，导致电耗升高。

由于存在以上问题，为满足末端用户供热效果，我公司目前只能采取大流量小温差的运行方式，从而带来供热系统整体能耗水平偏高、能源浪费等问题。

为了解决这些问题，2019-2020年度采暖期，华能满洲里热电厂与绿谷公司合作，选取健康站、迎宾站作为试点，通过对换热站二级网进行精细化水力平衡及运行工况优化，解决了整体能耗水平偏高、用户冷热不均等问题。

二、项目实施

2019-2020年度采暖期开始后，我公司员工与绿谷公司技术人员共同在供热初期对两座试点换热站进行操作，二级网精细化水力平衡调节及运行工况优化总共用时4天，调节一遍。

项目的实施步骤：

一是应用绿谷公司研发的便携式物联网平衡调节设备及云端平台APP软件对二级网进行精细化水力平衡调节；

调节过程为我公司员工根据绿谷公司技术人员的指导，由管线末端开始，逐栋楼有序的开展二级网调节工作，现场通过手机APP连接便携式物联网平衡调节设备，实时输入或设置选择所调节的建筑物类型、内网布置形式、采暖用热方式等数据，实测数据通过便携式物联网调节设备传输至云端平台智能分析计算后，将结果反馈至手机APP，指导现场人员根据提示对现场闸阀或蝶阀进行调节操作。

二是在调节后对该站运行工况进行优化；

三是制定采暖期间运行调节曲线。

两座换热站具体实施情况如下：

1.健康站

供热面积38.95万㎡，供热半径1km，二级网出线为一趟DN450管线，管网情况如下图：

健康站通过应用绿谷公司研发的便携式物联网平衡调节设备对二级网进行了精细化调节并对站内设备运行工况进行优化，前后运行情况对比如下：

调节完成后，我公司选择换热站典型热用户进行测温，抽查测温用户67户，整体平均室内温度为23.6℃，除和平宾馆我公司要求控制供热量外，其余楼栋室温均在23℃-25℃范围内。具体如下图：

2.迎宾站

供热面积32.31万㎡，供热半径为0.7km，二级网出线为一趟DN400管线，管网情况如下图：

迎宾站通过应用绿谷公司研发的便携式物联网平衡调节设备对二级网进行了精细化调节并对站内设备运行工况进行优化，前后运行情况对比如下：

	水力失调度	运行 流量	水泵 扬程	循环泵 运行频率	备注
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