分布式水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法

摘要

分布式水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法，它涉及一种水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法。本发明解决了现有的调节方法存在的难于实现整个供暖季保持临界零压差点状态运行、系统稳定性低、临界零压差点不易跟踪测量、主循环泵调节没有确定的指标、系统抗干扰能力弱和调节系统的过渡时间长的问题。本发明方法：热源控制器负责调节热源的供水温度；近端热力站的调节：通过近端热力站控制器得到热网主循环泵的转速调节量，满足二次侧用户的需求；带加压泵的热力站的调节：通过带加压泵的热力站控制器得到用户加压泵的转速调节量，满足带加压泵的热力站二次侧用户的需求。本发明用于变流量供热系统临界零压差状态的调节。

权利要求

1.分布式水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法，其特征在于：所述调节方法的具体过程为：

在热源处，热网主循环泵(2-8)的出口处安装止回阀(1-2)，进口处安装截止阀(1-3)，热源控制器(1-5)根据热源室外温度传感器(1-6)测量的热源室外温度，以及供水温度传感器(1-4)测量的供水温度负责调节热源(1-1)的供水温度；

近端热力站的调节：在近端热力站换热器(2-5)的二次侧采用质调节的方法，近端热力站二次侧循环泵(2-6)的转速不变，近端热力站控制器(2-1)为具有气候补偿功能的串级调节系统，近端热力站控制器(2-1)包括气候补偿器、主调节器、副调节器和变频器，当近端热力站室外温度发生变化时，气候补偿器根据近端热力站室外温度传感器(2-2)测量的室外温度设定一个二次侧的供水温度，主调节器根据设定的二次侧供水温度和近端用户二次侧温度传感器(2-3)测得的近端热力站换热器(2-5)出口反馈的二次侧供水温度进行调节，经过计算得到一次侧供回水压差设定值，副调节器则根据一次侧供回水压差设定值与近端热力站一次侧压差传感器(2-4)测得的近端热力站一次侧供回水压差反馈值进行计算，得到热网主循环泵(2-8)的转速调节量，然后通过变频器调节热网主循环泵(2-8)的转速，满足二次侧用户(2-7)的需求；

带加压泵的热力站的调节：其它用户均为带加压泵的热力站，在带加压泵的热力站换热器(3-6)的二次侧采用质调节的方法，带加压泵的热力站的二次侧循环泵(3-2)的转速不变，带加压泵的热力站控制器(3-7)为具有气候补偿功能的串级调节系统，带加压泵的热力站控制器同样包括气候补偿器、主调节器、副调节器和变频器，在带加压泵的热力站换热器(3-6)的一次侧安装有用户加压泵(3-1)，带加压泵的热力站控制器(3-7)构成具有气候补偿功能的串级调节系统，当带加压泵的热力站室外温度发生变化时，气候补偿器根据带加压泵的热力站室外温度传感器(3-4)测量的室外温度设定一个二次侧的供水温度，主调节器根据设定的二次侧供水温度和带加压泵的热力站二次侧温度传感器(3-3)测得的带加压泵的热力站换热器(3-6)的出口反馈的二次侧供水温度进行调节，经过计算得到一次侧供回水压差设定值，副调节器则根据一次侧供回水压差设定值与带加压泵的热力站一次侧压差传感器(3-5)测得的带加压泵的热力站一次侧供回水压差反馈值进行计算，得到用户加压泵(3-1)的转速调节量，然后通过变频器调节用户加压泵(3-1)的转速，满足带加压泵的热力站二次侧用户(3-8)的需求。

说明书

分布式水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法，具体涉及一种分布式水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法，属于变流量供热系统技术领域。

背景技术

[0002] 分布式水泵供热系统目前已经广泛应用，而且其节能效果也得到公认。但是分布式水泵临界零压差状态的调节方法存在以下几个问题：

[0003] 1、系统进行变流量调节时，不易实现在整个供暖季保持临界零压差状态运行。

[0004] 2、当负荷变化，系统进行流量和温度的调节时，由于热力工况和水力工况的耦合问题，使得系统的稳定性降低。

[0005] 3、临界零压差点不易跟踪测量，主循环泵的调节没有确定的指标。

[0006] 4、分布式水泵系统没有明确的的调节方案，系统的抗干扰能力较弱，同时调节系统的过渡过程时间也较长。

[0007] 上述技术问题在2010年02期陈烈、朱学莉、齐维贵、方修睦的RBF递归神经网络在供热解耦控制中的应用[J]暖通空调中；2002年秦绪忠，江亿供热空调水系统的稳定性分析[J]暖通空调中；陈亚芹2005年清华大学工学硕士论文的分布式变频热网的运行调节方案[D]中以及2007年秦冰，秦绪忠等.分布式变频供热系统的运行调节方式[J]煤气与热力中有所体现。

发明内容

[0008] 本发明的目的是为了解决现有的分布式水泵临界零压差状态的调节方法存在的难于实现整个供暖季保持临界零压差状态运行、系统稳定性低、临界零压差点不易跟踪测量、主循环泵调节没有确定的指标、系统抗干扰能力弱和调节系统的过渡过程时间长的问题，进而提供一种分布式水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法。

[0009] 本发明的技术方案是：分布式水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法的具体过程为：

[0010] 在热源处，热网主循环泵的出口处安装止回阀，进口处安装截止阀，热源控制器根据热源室外温度传感器测量的热源室外温度，以及供水温度传感器测量的供水温度负责调节热源的供水温度；

[0011] 近端热力站的调节：在近端热力站换热器的二次侧采用质调节的方法，近端热力站二次侧循环泵的转速不变，近端热力站控制器为具有气候补偿功能的串级调节系统，近端热力站控制器包括气候补偿器、主调节器、副调节器和变频器，当近端热力站室外温度发生变化时，气候补偿器根据近端热力站室外温度传感器测量的室外温度设定一个二次侧的供水温度，主调节器根据设定的二次侧供水温度和近端用户二次侧温度传感器测得的近端热力站换热器出口反馈的二次侧供水温度进行调节，经过计算得到一次侧供回水压差设定值，副调节器则根据一次侧供回水压差设定值与近端热力站一次侧压差传感器测得的近端热力站一次侧供回水压差反馈值进行计算，得到热网主循环泵的转速调节量，然后通过变频器调节热网主循环泵的转速，满足二次侧用户的需求；

[0012] 带加压泵的热力站的调节：其它用户均为带加压泵的热力站，在带加压泵的热力站换热器的二次侧采用质调节的方法，带加压泵的热力站的二次侧循环泵的转速不变，带加压泵的热力站控制器为具有气候补偿功能的串级调节系统，带加压泵的热力站控制器同样包括气候补偿器、主调节器、副调节器和变频器，在带加压泵的热力站换热器的一次侧安装有用户加压泵，带加压泵的热力站控制器构成具有气候补偿功能的串级调节系统，当带加压泵的热力站室外温度发生变化时，气候补偿器根据带加压泵的热力站室外温度传感器测量的室外温度设定一个二次侧的供水温度，主调节器根据设定的二次侧供水温度和带加压泵的热力站二次侧温度传感器测得的带加压泵的热力站换热器的出口反馈的二次侧供水温度进行调节，经过计算得到一次侧供回水压差设定值，副调节器则根据一次侧供回水压差设定值与带加压泵的热力站一次侧压差传感器测得的带加压泵的热力站一次侧供回水压差反馈值进行计算，得到用户加压泵的转速调节量，然后通过变频器调节用户加压泵的转速，满足带加压泵的热力站二次侧用户的需求。

[0013] 本发明与现有技术相比具有以下效果：本发明的近端热力站控制器和带加压泵的热力站控制器均为具有气候补偿功能的串级调节系统，增强了调节系统的抗干扰能力，也缩短了调节系统的过渡过程时间。本发明实现了整个供暖季保持临界零压差状态运行、系统稳定性高、临界零压差点无需跟踪测量，主循环泵调节具有确定的指标。

附图说明

[0014] 图1是恒定临界零压差点近端用户压差的调节系统原理图，图2是近端热力站的调节控制框图，图3是带加压泵的热力站的调节控制框图，图4是采用分布式水泵临界零压差点状态的调节方法对热网进行控制的计算分析图。

具体实施方式

[0015] 具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的分布式水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法的具体过程为：

[0016] 在热源处，热网主循环泵2-8的出口处安装止回阀1-2，进口处安装截止阀1-3，热源控制器1-5根据热源室外温度传感器1-6测量的热源室外温度，以及供水温度传感器1-4测量的供水温度负责调节热源1-1的供水温度；

[0017] 近端热力站的调节：在近端热力站换热器2-5的二次侧采用质调节的方法，近端热力站二次侧循环泵2-6的转速不变，近端热力站控制器2-1为具有气候补偿功能的串级调节系统，近端热力站控制器2-1包括气候补偿器、主调节器、副调节器和变频器，当近端热力站室外温度发生变化时，气候补偿器根据近端热力站室外温度传感器2-2测量的室外温度设定一个二次侧的供水温度，主调节器根据设定的二次侧供水温度和近端用户二次侧温度传感器2-3测得的近端热力站换热器2-5出口反馈的二次侧供水温度进行调节，经过计算得到一次侧供回水压差设定值，副调节器则根据一次侧供回水压差设定值与近端热力站一次侧压差传感器2-4测得的近端热力站一次侧供回水压差反馈值进行计算，得到热网主循环泵2-8的转速调节量，然后通过变频器调节热网主循环泵2-8的转速，满足二次侧用户2-7的需求；

[0018] 带加压泵的热力站的调节：其它用户均为带加压泵的热力站，在带加压泵的热力站换热器3-6的二次侧采用质调节的方法，带加压泵的热力站的二次侧循环泵3-2的转速不变，带加压泵的热力站控制器3-7为具有气候补偿功能的串级调节系统，带加压泵的热力站控制器同样包括气候补偿器、主调节器、副调节器和变频器，在带加压泵的热力站换热器3-6的一次侧安装有用户加压泵3-1，带加压泵的热力站控制器3-7构成具有气候补偿功能的串级调节系统，当带加压泵的热力站室外温度发生变化时，气候补偿器根据带加压泵的热力站室外温度传感器3-4测量的室外温度设定一个二次侧的供水温度，主调节器根据设定的二次侧供水温度和带加压泵的热力站二次侧温度传感器3-3测得的带加压泵的热力站换热器3-6的出口反馈的二次侧供水温度进行调节，经过计算得到一次侧供回水压差设定值，副调节器则根据一次侧供回水压差设定值与带加压泵的热力站一次侧压差传感器3-5测得的带加压泵的热力站一次侧供回水压差反馈值进行计算，得到用户加压泵3-1的转速调节量，然后通过变频器调节用户加压泵3-1的转速，满足带加压泵的热力站二次侧用户3-8的需求。

[0019] 实施例：如图4所示：现有一个枝状管网，共有十个用户在热网中均匀分布。4-1为水泵的扬程，4-2为设计工况下的干管供水压线，4-3为最小负荷下的干管供水压线，4-4为设计工况下用户的资用压差，4-5为最小负荷时用户的资用压差，4-6为最小负荷下干管的回水压线，4-7为设计工况下干管的回水压线，2-8为热源主循环泵，2-7为近端用户，3-1为用户加压泵，3-8为带加压泵的用户，假设设计工况下每个用户的资用压头为10mH2O，最小负荷时每个用户的资用压头为5mH2O。分布式水泵系统保持临界零压差状态在全供暖季节进行自动调节，分析其设计工况下与最小负荷下的水力工况，并计算系统水压分布情况。设计工况下热源主循环泵2-8的扬程26mH2O，热源损失10mH2O，流量300t/h；加压泵3-1的流量皆为30t/h，加压泵3-1按照热用户顺序其扬程依次为4m、12m、18m、24m、30m、36m、42m、
48m、54m。最小负荷下热源主循环泵2-8扬程16mH2O，其中热源损失8mH2O，流量210t/h；加压泵3-1，流量皆为21t/h，用户加压泵3-1按照热用户顺序其扬程依次为3m、6m、9m、12m、
15m、18m、21m、24m、27m。

[0020] 通过采用分布式水泵临界零压差状态的调节方法对热网进行控制的计算分析，可以看到系统的零压差点在2～3用户之间移动，也可能会在1～3用户或2～4用户之间移动，属于变零压差点调节；临界零压差点的位置不需要监视和测量，只要保证热源最近端用户2-7的资用压头需求就保持了临界零压差的状态。此种方案是集散式调节方案，当用户负荷发生变化时，热源控制器1-5负责调节热源1-1的供水温度，近端热力站控制器2-1，带加压泵热力站控制器3-7负责调节各自二次侧的温度和一次侧的压差，热源控制器1-5，近端热力站控制器2-1，带加压泵热力站控制器3-7各自分工明确，解决了热力工况和水力工况的耦合问题，增强了系统的稳定性。定零压差点的调节方式相比与变零压差点的调节方式，其整个采暖季的运行电耗要小，系统运行更为节能。而在定零压差点的各种调节方式中，若以变零压差点调节方式整个采暖季的电耗为基值，临界零压差点范围内恒定近端用户的压差电耗为基值的89.4％。与传统运行方式相比，临界零压差点范围内恒定近端用户系统的节能率为19.6％。