《供热工程》-热水供热系统的集中运行调节
供热运行调节及热网平衡浅谈
供热运行调节及热网平衡浅谈摘要：供热系统的运行调节工作非常重要，而且是一项理论性很强的系统工程，必须认真对待，才能使供热系统在确保供热质量的前题下安全、稳定、经济地运行。
通过对集中供热企业锅炉运行，实现节约能源与用户热需求相平衡的可能性。
消除供热中存在的水平热力失调和纵向热力失调现象，实现按需供热，经济供热，合理供热，以最小的热量消耗换取热用户满意的最好的社会效益，保护生态环境做出贡献。
关键词：集中供热；锅炉燃烧；热网平衡随着城市集中供热规模的不断扩大，供热系统运行调节复杂度及困难度也随之加大。
集中供热是我国目前冬季采暖供热的主要方式，但受到不同区域采暖结构、采暖方式和采暖管网的影响，区域间甚至是同一区域内热力失调现象普遍存在，给供热单位的稳定运行造成严重影响。
如何用最小的耗煤量和最小耗电量使锅炉稳定运行且随时恰好满足不断变化的输出功率要求，消除供热中出现的失调现象，是我们供热运行调节急需解决的问题。
一、供热系统运行调节工作的重要性供热系统的运行调节工作，是确保供热系统供热质量和安全、稳定、经济运行的关健环节。
它必须在供热理论的全面指导下进行，是涉及到供热系统各个组成部份协调工作的系统工程。
各供热企业必须充分认识它的重要性，一定要把它放在各项工作的首位。
大量事实证明：一些中、小型的供热企业往往不重视这项工作，甚至不知道供热是一项科学性、技术性、社会性很强的系统工程。
往往在供热系统的建设、运行和管理上都不按科学办事，造成了大量建设资金的浪费和能源的浪费。
不但运行费用高、供热质量差，而且给社会的安定带来影响。
因此，对于运行调节工作必须给予充分的重视。
二、集中供热锅炉运行控制锅炉的燃烧过程是一个非线性、时变、大滞后、多变量耦合的复杂过程，受煤质、给煤量、鼓风量等诸多因素影响。
燃烧的最优风煤比是动态的，风煤比必须随负荷、煤质等因素的变化而变化，才可使燃烧效果始终保持在最佳状态。
传统控制方法及存在的问题如下：1、固定风煤比控制：这种方法在链条炉上应用最多，它属于开环控制。
第九章 热水供热系统的供热调节资料
2 th 18 64.5Q0.74 16.67Q
3. 热水供暖系统设计供、回水温度为95/70℃，网路上连接有供 暖用户和热水供应用户。如热源按供暖用户质调节水温曲线进 行供热调节，但热水供应用户供水温度不得低于70℃，因此供 水温度达到70℃时供暖用户应进行间歇调节。试确定室外温度 为5℃时，网路每日工作小时数。 解：由例1质调节得：
tg 18 64.5Q0.74 12.5Q
由上式反算得当tg=70℃时，
Q tn tw 0.607 tn tw
18 tw 0.607 18 26
tw 8.7
即：tw 8.7
所以：n 24 tn tw 24 18 5 11.7h / d
tn tw
18 8.7
2)当室外温度为-15 ℃时，由1)中得到的公式可得到，供、 回水温度分别为：79.5 ℃和60.8 ℃。
2.仍以例1为例，热水网路设计供、回水温度为95/70℃，采 用分阶段改变流量的质调节时。室外温度tw从-15℃~-26 ℃为 一个阶段，水泵流量为设计流量。室外温度tw从5℃~-15 ℃ 为一个阶段，水泵流量为设计流量的75%。求水温调节曲 线。 解：1)室外温度tw从-15℃~-26 ℃的这个阶段，调节曲线与例1 相同。 2)室外温度tw从5℃~-15 ℃的这个阶段，相对流量比为0.75，由 相应公式得：
供 热工 程
第九章 热水供热系统的供热调节
一、热水供热系统调节方法
二、热水供热系统集中运行调节的基本公式
1.质调节
2.量调节
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.分阶段改变流量的质调节
4.间歇调节
例题：
1.某市供暖室外计算温度tw′=-26℃，要求室内计
供热工程》第十一课-热水供热系统的集中运行调节
工艺随使用条件等因素而不断变化。为保证供热质
量，满足使用要求，并使热能制备和输送经济合理，
就要对热水供热系统进行供热调节。
供热工程
第11章 第一节
运行调节的目的及特征
• (1)供暖热系统的运行调节。
•
在城市集中热水供热系统中，供暖热负荷是
最主要的热负荷，甚至是唯一的热负荷。热水供
暖系统、供暖设备等，是根据供暖设计热负荷而
第11章 第三节
第三节 直接连接热水供暖系统的集中供热调节
对有混合装置的直接连接的热水供暖系统，如用
户或热力站处设置水喷射器、混合水泵，所求的
tg 值 是 混 水 后 进 入 供 暖 用 户 的 供 水 温 度 ，
则
， 。 网路的供水温度 ，还应
根据混合比再进一步求出：
供热工程
第11章 第三节
带混水装置的直接连接供暖系统与热水网路连接示意图
供热工程
第11章 第四节
• 自学
第五节 供热综合调节
供热工程
第11章 第五节
第五节 供热综合调节
供热综合调节：对具有多种热负荷的热水供热系 统，通常是根据供暖热负荷进行集中供热调节，而对 其它热负荷则在热力站或用户处进行局部调节。这种 调节称作供热综合调节。
本节主要阐述目前常用的闭式并联热水供热系统 （见图11-5），当按供暖热负荷进行集中质调节时， 对热水供应和通风热负荷进行局部调节的方法。
供热工程
第11章 第一节
第二节 供暖热负荷供热调节的基本公式
在供暖室温计算温度为t’w散热设备为散热器时 （设计工况）： Q1' Q2' Q3'
Q1' q'Vtnt'w
供热工程习题及答案
《供热工程》试题第一章供暖系统的设计热负荷1．何为供暖系统的设计热负荷?2．什么是围护结构的传热耗热量?分为哪两部分?3．什么是围护结构的最小传热阻？如何确定？4．冷风渗透耗热量与冷风侵入耗热量是一回事吗?5．高层建筑的热负荷计算有何特点?6．什么是值班供暖温度?7．在什么情况下对供暖室内外计算温差要进行修正?如何确定温差修正系数?8．目前我国室外供暖计算温度确定的依据是什么?9．试确定外墙传热系数，其构造尺寸如图1所示。
δ1=0.24m（重浆砖砌体）δ2=0.02m（水泥砂浆内抹灰）若在δ1和δ2之间加一层厚4厘米的矿渣棉（λ3=0.06kcal/m·h·C），再重新确定该外墙的传热系数，并说明其相当于多厚的砖墙（内抹砂浆2厘米）。
图110．为什么要对基本耗热量进行修正?修正部分包括哪些内容? 11．建筑物围护结构的传热为什么要按稳定传热计算？12．试确定图5所示，外墙的传热系数（利用两种方法计算），其构造尺寸及材料热工性能按表1选用。
表1代号材料名称厚度δ导热系数λmm kcal/m·h·ºC1 2 3 4 5 6外抹灰砖砌体泡沫混凝土砖砌体内抹灰砖砌体15120120120153700.750.700.250.700.600.70 图213．围护结构中空气间层的作用是什么?如何确定厚度？14．高度修正是如何进行的？15．地面的传热系数是如何确定的?16．相邻房间供暖室内设计温度不同时，什么情况下计算通过隔墙和楼板的传热量。
17．我国建筑气候分区分为哪几个区？对各分区在热工设计上分别有何要求？18．试分析分户热计量供暖系统设计热负荷的计算特点。
19．已知西安市区内某24层商住楼的周围均为4～7层的建筑，计算该商住楼的围护结构传热耗热量时，如何处理风力附加率。
20．已知宁夏固原市某公共建筑体形系数为0.38。
屋面结构自下而上依次为：（1）钢筋混凝土屋面板150mm δ=， 1.28W K)λ=⋅；（2）挤塑聚苯板保温层100mm δ=，0.03W (m K)λ=⋅，λ的修正系数为 1.15；（3）水泥砂浆找平（找坡）层30mm δ=（最薄位置），0.93W (m K)λ=⋅；（4）通风架空层200mm δ=，212W (m K)n α=⋅；（5）混凝土板30mm δ=，1.3W (m K)λ=⋅。
供热工程 复习资料
题型：填空、判断、绘图（热负荷图）、计算绪论1. 供热工程的研究对象和主要内容：将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为热能工程。
生产、输配和应用中、低品位热能的工程技术，称为供热工程。
供热工程的研究对象和主要内容，是以热水和蒸汽作为热媒的建筑物供暖（采暖）系统和集中供热系统。
供暖系统分为热媒制备（热源）、热媒输送（供热管网）、热媒利用（散热设备）。
供暖系统可分为局部供暖系统和集中式供暖系统。
“供暖工程”主要讲授以热水和蒸汽作为热媒的集中式散热器供暖系统的工作原理和设计、运行的基本知识。
“集中供热”主要阐述整个集中供热系统的工作原理和设计、运行的基本知识，并以热网和热用户为主。
第一章 室内供暖系统的设计热负荷1. 供暖系统的热负荷是指在某一室外温度w t 下，为了达到要求的室内温度n t ，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
它随着建筑物得失热量的变化而变化。
供暖系统的设计热负荷，是指在设计室外温度'w t 下，为达到要求的室内温度n t ，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q '。
它是设计供暖系统的最基本依据。
2. 建筑物或房间的失热量：（1）围护结构传热耗热量1Q ；（2）加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量2Q ，称冷风渗透耗热量；（3）加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量3Q ，称冷风侵入耗热量；（4）水分蒸发的耗热量4Q ；（5）加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量5Q ；（6）通风耗热量。
通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量6Q ；得热量：（7）生产车间最小负荷班的工艺设备散热量7Q ；（8）非供暖通风系统的其他管道和热表面的散热量8Q ；（9）热物料的散热量9Q ；（10）太阳辐射进入室内的热量10Q 。
此外，还会有通过其他途径散失或获得的热量11Q 。
3. 对没有装置机械通风系统的建筑物，供暖系统的设计热负荷：10321d sh Q -Q Q Q Q Q Q ''+'+'='-'='4. 在工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般可分为几部分进行计算：321j 1Q Q Q Q Q '+'+'+'='⋅⋅x其中j 1Q ⋅'——围护结构的基本耗热量； x 1Q ⋅'——围护结构的附加（修正）耗热量。
供热工程热水供暖质调节
质调节热水网路稳定运行时，如果忽略网路沿途散热损失，则热源的供热量等于供暖用户散热设备的散热量，同时也等于供暖热用户的热负荷。
在供暖室外计算温度为时，散热设备采用散热器时，则有如下热平衡方程（1）W （2）W （3）W （4）散热器的放热方式属于自然对流放热，它的传热系数有的形式。
就整个供暖系统来说，可以认为，则式（3）可改写成W （5）在某一室内温度下，且保证室内计算温度条件下，可列出与上面相对应的热平衡方程式。
即（6）W （7）W （8）W （9）式中、——建筑物的实际供暖热负荷和设计热负荷，W；、——散热器实际放热量和设计放热量，W；、——热水网路实际输送给用户的热量和设计的热量，W；、——建筑物的体积供暖热指标，即在室内外温差为1℃时建筑物每1外部体积的耗热量，℃；V——建筑物的外部体积，；、——室外温度和供暖室外计算温度，℃；——供暖室内计算温度，℃；、——进入供暖用户的实际供水温度和设计供水温度，℃；、——供暖热用户的实际回水温度和设计回水温度，℃；——散热器内的热媒设计平均温度，℃；、——供暖热用户的实际循环水量和设计循环水量，Kg/h；c——热水的质量比热，℃；——散热器在设计工况下的传热系数，℃；——散热器的散热面积，。
在运行调节时，相应下的供暖实际热负荷和供暖设计热负荷之比称为相对供暖热负荷比，而且称其流量之比为相对流量比，则（10）（11）同时，为了简化分析，忽略室外风速、风向以及太阳辐射热变化的影响，假设供暖热负荷与室内外温差的变化成正比，即将供暖热指标看做常数（）。
则（12）即相对供暖热负荷比等于相对的室内与室外温差之比。
综合上述公式，可以得到（13）由上式可以得出热水供暖系统调节工况下系统供、回水温度的计算公式，即℃（14）℃（15）在某一室外温度下，忽略管网沿程以及换热器的热损失，则一次网的供热量、换热器的换热量、二次网的得热量三者之间应相等。
即，（16）则相对供暖热负荷比为（17）整理得（18）式中——一次网的循环水量，Kg/h；——二次网的循环水量，Kg/h；——换热器中，加热介质的相对流量比，亦即一次网相对流量比；——换热器中，被加热介质的相对流量比，亦即二次网相对流量比；、——一次网实际供水温度和设计供水温度，℃；、——一次网实际回水温度和设计回水温度，℃；、——二次网实际供水温度和设计供水温度，℃；、——二次网实际回水温度和设计回水温度，℃；——运行工况下，换热器的対数平均温差，℃；℃——设计工况下，换热器的対数平均温差，℃；℃——换热器的对数平均温差之比，即在运行工况下换热器的对数平均温差与设计工况下对数平均温差的比值；——运行工况下换热器的换热系数，℃；——换热器的相对传热系数比，即在运行工况下换热器传热系数与设计工况下的比值；对于间接连接的热水供暖系统，换热器的传热特性对系统调节和控制有着很大的影响。
热水供暖系统供热调节
热水供暖系统的供热调节浅析【摘要】结合工程设计经验和实地调研，对热水供暖系统供热调节的有效方法进行经济性和可行性的比较，提出一个有效发挥系统设计潜力，达到供暖系统的最佳供热工况的方式，满足节能降耗要求。
【关键词】热水供暖系统供热调节节能中图分类号：s210.4 文献标识码：a 文章编号：热水供暖系统对建筑物供热时，不仅要保证在设计室外温度下，维持室内温度符合设计值，而且要在其它的冬季室外条件下也能得到保证保证室内温度波动在允许范围内，要达到以上要求，不仅需要正确的设计，而且还需要对热水供暖系统进行正确的调节。
天津市的采暖期为每年的11月15日至转年的3月15日，达120天，室外采暖设计温度为-9℃，如何搞好热水供暖系统的供热调节，对于保证供热效果、节约能源，减少污染，均有极其重大的意义。
一、热水供暖系统供热调节的目的冬季供暖问题是关系城市居民切身利益的大事。
因此，对整个热水供热系统进行合理的供热调节就变得至关重要。
应根据采暖季节（初冬还是严寒）、采暖时间（白天还是夜间）等情况对供热量进行调节。
按照需要向室内提供热量，最大限度地节约能源，供热调节的目的，一是使系统中各用户的室内温度比较适宜；二是减少建筑物内部各朝向房间之间的温度偏差，克服过热和过冷现象；三是避免不必要的热量浪费，实现热水采暖的经济运行；四是调整区域供热时，各建筑物之间供热的不均匀性。
二、热水供暖系统供热调节的必然性一般来说，无论设计得多么仔细的供暖系统，在投入运行后，总有某些用户室温达不到设计要求，这时，可以利用预先安装的阀门进行初调节。
在初调节完毕后，热水供暖系统还应根据室外气象条件进行运行调节——供热调节。
运行调节在于使用户散热设备放热量与用户的热负荷相匹配。
三、热水供暖系统供热调节原理建筑供暖方式分为连续供暖和间歇供暖两类。
对于不同的供暖方式，供热调节的方法也不同，这主要是由墙体和室内物体的蓄热性能所决定的。
对于间歇供暖建筑，当停止供暖后，室内温度不会瞬间降至建筑发生冻害的温度，它需要经过一个降温期。
供热工程--第八章 热水供热系统的供热调节
间歇调节和间歇供暖
集中供热调节的方法通常有
1、质调节：供暖系统的流量不变，只改变系统的供回 水温度。
2、分阶段改变流量的质调节：在采暖期不同时间段， 采用不同的流量并改变系统的供回水温度。
3、质量—流量调节：根据供暖系统的热负荷变化情况 来调节系统的循环水量，同时改变系统的供回水温 度。
4、间歇调节：在采暖初末期（室外温度较高时），系 统采用一定的流量和供回水温度，改变每天的供暖 时数进行调节。
1g
如用户与热网采用混水装置的直接连接方式，则热网的
供水温度
﹥ ； '
1
tg'
Q1' Q2' Q3'
Q1' q'V (tn tw' )
Q2'
K
'
F
(t
' p.
j
tn )
Q3' G'c(tg' th' ) 3600 1.163G'(tg' tn' )
th' ——供暖热用户的回水温度，如供暖热用户与热网采 用直接连接方式，则热网的回水温度与供暖系统的回水
Q3'
——在供暖室外计算温度
t
' w
下，热水网络输送给供暖热
用户的热量，W；
q' ——建筑物的供暖体积热指标,W m3 C ，它表示各类建 筑物，在室内外温差 1 C 时，每 1 m3 建筑物外围体积的耗热 量（供暖热负荷）；
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供热工程
第11章 第一节
第一节 概述
•
热水供热系统供热调节的目的就是根据供暖
热负荷随室外温度的改变而对热源的供热量进行
调节控制，以便维持供暖建筑物室内所要求的温
度。
• 运行时，若不计管网沿途热损失时，存在下列平 衡关系：热水供热系统的供热量应等于用户散热 设备的散热量，同时也应等于供暖用户围护结构 的耗热量。基于热平衡原理，推导供暖热负荷供 热调节的计算公式。
• （1）质调节 • （2）量调节 • （3）分阶段改变流量的质调节 • （4）间歇调节 • （5）质量-流量调节----同时改变网路供水温度和
流量
• 热水供热系统的调节方式分为初调节和运行调节。 热水供热系统中网路的水力工况对供热调节有着
重要的影响，因此实现供热调节的前提必须进行 流量调节，使热水网路在稳定工况下运行。
第三节 直接连接热水供暖系统的集中供热调节
对无混合装置的直接连接的热水供暖系统， 由于系统流量不变，将 G 1 代入供热调节的 基本公式，可求出质调节的供、回水温度的 计算公式 ：
在任一室外温度时，根据室外温度可求出相对 负荷比值，代入上式即可确定供、回水温度值。
•
如仍按设计热负荷向供暖建筑供热，多数时
间会使室温过高而造成能源浪费。因此，在热水
供热系统中，通常按照供暖热负荷随室外温度的
变化规律，作为供热调节的依据。
供热工程
第11章 第一节
运行调节的目的及特征
• (2)运行调节的概念。 运行调节指供暖系统热负荷根据室外温度的
变化，按照热负荷随室外温度的变化规律，使散 热设备的散热量与热负荷的变化规律相适应而进 行的调节，由此进行的调节为运行调节。
供热工程
第11章 第一节
第二节 供暖热负荷供热调节的基本公式
在供暖室温计算温度为 t’w散热设备为散热器时 （设计工况）：
Q1' Q2' Q3'
Q1' q 'V tn t 'w
Q2' K ' F tpj tn Q3' G 'c t 'g t 'h / 3600
供热工程
第11章 第一节
运行调节的目的及特征
• (1)供暖热系统的运行调节。
•
在城市集中热水供热系统中，供暖热负荷是
最主要的热负荷，甚至是唯一的热负荷。热水供
暖系统、供暖设备等，是根据供暖设计热负荷而
确定。
•
在实际运行过程中，建筑物供暖热负荷的大
小及室内温度的高低随着室外温度、日照、风速
等气象参数的改变而变化。
• 供热综合调节——对有多种热负荷的热水供热系 统，通常根据供暖热负荷进行集中供热调节，而 对于其他热负荷（如热水供应、通风等热负荷）， 由于其变化规律不同于供暖热负荷，则需要在热 力站或用户处配以局部调节，以满足其要求。对 多种热用户的供热调节，通常称为供热综合调节。
供热工程
第11章 第一节
集中供热调节方法
第十一章 热水供热系统的 集中运行调节
能源与安全工程学院 成剑林
第一节 概述
• 运行调节是指当热负荷发生变化时,为实现按 需供热,而对供热系统的流量、供水温度等进行的 调节。热水供热系统的热用户，主要有供暖、通风、 热水供应和生产工艺用热系统等。这些用热系统的 热负荷不是恒定的，如果供暖通风热负荷随室外气 象条件：(主要是室外气温)变化，热水供应和生产 工艺随使用条件等因素而不断变化。为保证供热质 量，满足使用要求，并使热能制备和输送经济合理， 就要对热水供热系统进行供热调节。
第三节 直接连接热水供暖系统的集中供热调节
一.质调节 在进行质调节时，只改变供暖系统的供水
温度而用户的循环水量保持不变 G 1
集中质调节只需在热源处改变网路的供水温 度，运行管理简便。网路循环水量不变，网路的 水力工况稳定。
在整个供暖期间，网路循环水量总保存不变， 消耗电能较多。
供热工程
第11章 第三节
即相对供暖热负荷比等于相对的室内外温差比 可得：
1b
Q tn tw tn th 2tn th' 2tn
1b
G tg tg'
th th'
供热工程
第11章 第二节
第二节 供暖热负荷供热调节的基本公式
1b
Q
供热调节是在系统运行期间进行。
供热工程
第11章 第一节
运行调节的目的及特征
• (3)供热系统供暖调节的目的。 供热系统供暖调节的目的在于供暖用户散热
器的散热量与用户热负荷的变化规律相适应。从 而达到热量供需平衡，即按需供热，以保证室内 温度满足用户要求。
供热工程
第11章 第一节
集中供热调节方式
• 运行调节根据调节地点不同分为集中调节、局部 调节和个体调节。
在运行调节时，相应tw下的供暖热负荷 与供暖设计热负荷之比称为相对供暖热负荷 比，其流量之比为相对流量比：
Q
Q1 Q1'
Q2 Q2'
Q3 Q3'
G G G'
供热工程
第11章 第二节
第二节 供暖热负荷供热调节的基本公式
假设供暖热负荷与室内外温差的变化成正比：
Q
Q1 Q1'
tn tn
tw tw'
tn tn
tw tw'
tg
t
' g
th 2tn th' 2tn
1b
G
tg
t
' g
th th'
有三个联立方程式、四个未知数，需引进补充条
件，才能求出四个未知数，则应补充某种调节方 式。供热调节方法有质调节、流量调节、分阶段 改变流量的质调节。
供热工程
第11章 第二节
• 集中调节在热源处进行； • 局部调节在热力站及建筑引入口进行，如分户计
量用户根据室温自行调节； • 个体调节在散热设备处单独进行，如散热器手动
或温控阀调节。
供热工程
第11章 第一节
集中供热调节方式
• 单一调节——对只有单一供暖热负荷的供热系统， 往往需要对个别热力站或用户进行局部调节，调 整用户的用热量，通常称为单一调节。
供热工程
第11章 第一节
第二节 供暖热负荷供热调节的基本公式
在保证室内计算温度tn条件下（运行工况）：
Q1 Q2 Q3
Q1' qV tn tw
Q2
aF
tg
th 2
tn
1b
Q3 1.163G tg th
供热工程
第11章 第一节
第二节 供暖热负荷供热调节的基本公式