引言:为了有效提高集中供热系统的整体运转效率,应该从换热站变流量运行角度出发,落实管理控制措施,从而有效降低换热站工作期间的能源消耗量,有效保障供热系统的经济效益和整体社会效益。在研究换热站变流量运行控制措施期间,工作人员需要结合动态数学模型开展分析,利用模型对集成供热系统的实际运行状况以及供热质量等工作情况进行全面研究,进而借助控制策略仿真手段,对换热站变流量运行情况进行进一步优化分析,在做好现场检测基础上,通过合理控制变流量运行来降低换热站能耗指标水平。
1、供热系统动态数学模型创建
1.1物理模型
在建立物理模型期间,为了进一步提高模型分析的便捷性,需要根据集中供热系统的实际工艺流程进行合理分析,在明确集中供热系统的供热面积和基本热源前提下,对热用户采用的散热器装置和换热站具体工作情况加以分析,进而结合设计参数和工艺流程进行模型构建。在物理模型设计期间,工作人员应该对集中供热系统当中的室内外温度和一次、二次网供水回水温度以及锅炉的额定热功率和工作效率,还有燃气低位热值等参数进行明确测量,在科学计算散热器传热系数实验当中的具体系数值基础上,根据供热面积和热负荷指标构建完善的物理模型。
1.2实际动态数学模型
1.2.1模型构建
在实际动态数学模型构建期间,应该结合控制策略的动态仿真需求,对动态数学模型进行系统规划。在实践期间,工作人员应该从进一步降低数学推演过程复杂性和繁琐性角度出发,在保障系统主要特征的基础条件下进行模型创设假设,对相关参数的实际计算方法和计算过程中散热损失的处理对策加以明确。根据实际模型建设需要,采取集中参数法对参数进行合理、准确计算,并且在计算过程中对系统的补水和热网保温散热损失进行适当忽略[1]。除此之外,需要对二次网的循环水泵频率下限和平衡状况进行假设,从而为动态数学模型的建设提供良好的先决条件。在此基础上,结合系统的整体功能运行情况,对系统进行控制具体划分,之后针对性地做出数学模型描述。
1.2.2开环实验
在开环实验落实期间,工作人员应该结合供热系统当中的理想动态数学模型建设内容,对换热器和散热器的传热面积富裕值进行确定,将系数的数值设置为1,同时,将一次网和二次网的循环流量确定为设计值。在供热系统运行期间,推进设备选型和实际运行优化过程中,需要对安全和富余系数进行充分考量,在推进开环试验落实过程中,应该将具体的富余系数带入到理想数学模型当中,从而得出更具参考性的实际系统动态数学模型,在合理调整外部条件的基础上推进开环实验开展。
2、换热站变流量运行控制策略仿真分析
2.1仿真条件
在进行控制策略仿真条件分析期间,应该从控制仿真过程入手进行研究,科学设计规划连续两天的室外环境干扰参数,明确室外温度和太阳辐射以及室内得热的具体数值范围,以此为基本条件推进控制策略仿真实践落地。
2.2热力特性
在进行控制策略仿真期间,应该对供热系统的热力特性加以研究。工作人员应该在热力特性探索过程中应用实际动态数学模型进行模拟分析,从而在不同室外温度条件下,有效对能够满足室内温度设计需求的供热系统热源热力特性进行收集[2]。在后续的运行控制策略设计期间,可以将热力特性相关数据作为控制系统设定参数,为设计工作提供有利参考。
2.3控制策略
变流量运行的模拟控制策略主要能够分为常规控制策略和改进控制策略两种,一方面,常规控制策略是指热源供水温度依据经验数据进行确定、一二次网则按照定流量运行模式运转。另一方面,改进控制策略是指根据实际供热系统的热力特性确定供热温度,一次网采取变流量运行模式,二次网的循环水泵工作影响下,按照变频变流量运行模式运转。
2.4控制改进
在常规控制措施落实期间,室内温度的波动频率相对较大,并且容易出现超标现象。在换热站变流量流量运行期间,供热系统的主要干扰防范功能无法得到有效兼顾。如此一来,热用户的实际用热舒适性将会逐渐变差。在此条件下推进控制策略实现进一步的改进势在必行。在对控制策略进行改进过程中,应该对一次网调节阀和二次网循环水泵频率的变流量运行情况进行合理调整,在充分参考室内外温度和太阳辐射等要素的前提条件下,合理进行循环流量的调整规划,从而有效完善控制效果。
3、室外温度、回水温度及二次网供回水温之间的关系
结合实际动态数学模型仿真分析结果和实际运行过程中的动态响应过程具体情况进行不同温度之间关系的分析。不难看出,二次回水温度和二次供回水温差与室外温度之间存在千丝万缕的联系,在室外温度发生变化的情况下,二次回水温度和供回水温差会出现相应的变化与波动。当然,回水温度一方面受到室内温度影响,另一方面也会在二次循环流量和太阳辐射等因素的影响下出现变化。
4、集中供热换热站变流量运行控制实际运用策略
基于动态数学模型及仿真研究具体结果对实际换热站场景的运行调控进行应用规划时,需要针对换热站设备和控制系统运行优化目标开展全面升级改造工作,合理进行二次网循环泵组的创新升级,有效提高循环泵组智能化水平[3]。在实践期间,为了进一步降低热用户室内温度采集工作的整体复杂性,可以借助循环泵组对二次网供回水温差进行科学控制。在实际应用期间,应该科学采取二次网温差控制方法,有效降低换热站电力消耗和水资源消耗量,借此提高换热站变流量运行控制有效性。
结束语
根据上文内容可知,在现阶段的供热事业发展阶段,需要针对集中供热系统的优化开展研究,对集中供热系统运行期间的换热站变流量控制情况进行全面改进,采取有效控制措施,推进变流量运行优化升级,从而提高换热站的工作质量,使集中供热效果得到全面改善。从业人员在工作中需要有的放矢地针对换热站的实际运行情况进行变流量运行控制研究。在实践期间,需要充分重视动态数学模型创建任务,根据供热系统的实际运转情况,创建物理模型和动态数学模型,并基于模型开展实验分析。在此基础上做好控制策略的仿真研究,充分明确控制策略的可行性。进而根据回水温度之间的关系,深入研究变流量运行控制策略的实际应用,从而为换热站变流量运行实现更上一层楼的发展增光添彩。
参考文献:
[1]张喜明,李钊,刘俊锋等.集中供热系统换热站节能优化分析[J].吉林建筑大学学报,2021,38(06):29-33.
[2]翟灿灿,付强,陈轲等.换热站并联换热机组一次侧流量分配节能性研究[J].建筑节能(中英文),2021,49(02):53-56+68.
[3]吴岚,李连众.集中供热换热站变流量运行控制策略研究[J].节能,2020,39(07):57-60.
作者简介:孙郁文(1987.9-),男,汉族,辽宁辽中,大学本科,中级工程师,研究方向:电气、热力。