動力分布式混水變頻供熱系統(tǒng)的控制策略研究.pdf

1、本文針對集中供熱事業(yè)所面臨的低效率運(yùn)行、水力及熱力工況失調(diào)、管網(wǎng)能耗過大等問題進(jìn)行了相關(guān)研究。采暖能耗作為建筑能源消耗的最大組成部分，為積極響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，供熱系統(tǒng)的節(jié)能工作迫在眉睫。而供熱輸配系統(tǒng)的初投資和動力能耗在供熱系統(tǒng)中所占比例非常大，因此，本課題從供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的合理設(shè)計和運(yùn)行出發(fā)，對供熱輸配系統(tǒng)進(jìn)行了對比研究，通過對管網(wǎng)結(jié)構(gòu)和對供熱管網(wǎng)的可調(diào)性和穩(wěn)定性分析，在經(jīng)濟(jì)利益和節(jié)能效益方面進(jìn)行了對比，通過模擬系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性，提

2、出了動力分布式混水變頻供熱系統(tǒng)的合理性和可行性，并給出了相應(yīng)的控制策略。主要從以下方面進(jìn)行了研究：
　　 1、采用圖論理論分析供熱管網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過流體網(wǎng)絡(luò)分析建立供熱管網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型和算法。
　　 2、對混水連接的換熱方式在供熱系統(tǒng)中的節(jié)能性進(jìn)行分析。根據(jù)能量和質(zhì)量守恒定律，對混水連接的供熱系統(tǒng)進(jìn)行管網(wǎng)結(jié)構(gòu)的介紹和理論分析，并分別從鍋爐、管網(wǎng)系統(tǒng)、散熱器、用戶室溫及水泵電動機(jī)等組成部分建立了動態(tài)仿真數(shù)學(xué)模型，用SIMU

3、LINK編程，對各部分的模型進(jìn)行仿真，并模擬了鍋爐出口溫度和室內(nèi)空氣溫度達(dá)到穩(wěn)態(tài)時的時間延遲曲線，混水換熱的延遲時間為3小時以內(nèi)，遠(yuǎn)低于間接換熱。
　　 3、對混水連接換熱方式的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。在初投資、運(yùn)行成本、維護(hù)費(fèi)用等方面做了比較，混水換熱在經(jīng)濟(jì)方面明顯優(yōu)于常規(guī)的換熱方式。
　　 4、通過分析變頻調(diào)速技術(shù)和動力分布式管網(wǎng)結(jié)構(gòu)在供熱系統(tǒng)中的節(jié)能性，提出動力分布式混水變頻供熱系統(tǒng)的設(shè)計方案。動力分布式混水變頻系統(tǒng)設(shè)計方

4、案，除了在熱源處設(shè)置揚(yáng)程較小的循環(huán)泵外，還在供熱外網(wǎng)沿途設(shè)置多個加壓循環(huán)變頻泵，熱用戶換熱方式采用混水換熱。雖然動力分布式系統(tǒng)采用了較多的水泵，但各個加壓循環(huán)泵的總功率減少了，這就是動力分布式混水變頻供熱系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)勢所在。
　　 5、通過對主循環(huán)泵和加壓泵不同設(shè)置的比較分析，分別從理論能耗、投資費(fèi)用、運(yùn)行電費(fèi)及設(shè)備回收年限等方面進(jìn)行對比，應(yīng)鼓勵發(fā)展動力分布式混水變頻供熱系統(tǒng)，它的經(jīng)濟(jì)利益和節(jié)能效益都占優(yōu)勢。
　　

5、6、通過對動力分布式混水變頻供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性進(jìn)行分析，提出系統(tǒng)的控制策略。
　　 對系統(tǒng)的可調(diào)性進(jìn)行分析。供熱系統(tǒng)的可調(diào)性是系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，動力分布式混水系統(tǒng)采用變頻泵代替調(diào)節(jié)閥，避免了出現(xiàn)閥門的震蕩和關(guān)斷現(xiàn)象，具有更好的可調(diào)性；
　　 對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性是衡量輸配系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能的一個重要指標(biāo)。通過水力穩(wěn)定性的定義，分析動力分布式混水變頻供熱系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性；
　　 最后，通過對系統(tǒng)調(diào)節(jié)