集中供热网的可行性分析

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集中供暖可行性报告可行性报告

集中供暖可行性报告可行性报告

集中供暖可行性报告可行性报告摘要:本报告旨在评估集中供暖系统在我国地区的可行性,包括技术可行性、经济可行性、环境可行性和社会可行性。

通过系统分析和综合评估,得出集中供暖系统在该地区是可行的,并提出相关建议。

一、引言集中供暖系统是指通过中央供热站,将热能以热水、蒸汽或空气形式输送到建筑物内,为整个区域提供统一供暖的方式。

本报告评估的集中供暖系统主要采用热水作为传热媒介。

二、技术可行性评估1.技术状况:热水集中供暖是成熟的技术,已在我国多个城市得到广泛应用。

2.技术要求:供暖站、管道系统和热交换器等设备需具备高效传热、低能耗和稳定运行等特点,已有相关技术满足要求。

3.技术难点:水质处理和安全问题是集中供暖系统的技术难点,但已有成熟解决方案。

三、经济可行性评估1.投资成本:建设供暖站、管道系统和用户终端需要较大的资金投入,但可通过规模效应和长期运营来降低成本。

2.运营成本:集中供暖系统的运营成本包括能源消耗、设备维护和管理费用等,但相对于分散供暖方式,具有节能和降低维护成本的优势。

3.收益与回收期:集中供暖系统通过收取用户供暖费用产生收益,预计回收期在10年左右,且可确保长期盈利。

四、环境可行性评估1.能源资源利用:集中供暖系统能够有效利用大型锅炉的余热和清洁能源,如天然气、生物质能等,减少了碳排放和能源浪费。

2.空气质量改善:集中供暖系统减少了分散供暖方式中燃煤所导致的空气污染,对改善空气质量具有积极作用。

五、社会可行性评估1.供暖质量提升:集中供暖系统能够提供稳定的供暖温度和供暖时间,改善了用户室内生活环境,提升了居住舒适度。

2.就业创造:建设和运营集中供暖系统将创造大量就业机会,提高当地居民收入水平。

3.资源公平分配:集中供暖系统可以确保能源和热能的公平分配,减少使用不正当手段获取供暖资源的问题。

4.社会影响评估:集中供暖系统的实施需要配合政府政策和居民意愿,进行有效的宣传与参与。

结论:经综合评估,集中供暖系统在我国地区是可行的。

集中供热可行性分析

集中供热可行性分析

集中供热可行性分析近年来,随着城市化进程的不断加快,能源消耗和环境污染问题日益突出。

在这样的背景下,集中供热作为一种高效、节能的供热方式,受到了广泛的关注。

本文将对集中供热的可行性进行分析,旨在探讨其在实际应用中的优势和不足之处。

一、集中供热的优势1.1 节约能源集中供热通过建设热源厂和相应的输热管道,将热能从集中的供热设施传输至用户,避免了传统分散供热方式中大量能源的浪费。

由于热源厂在供热季节可以选择低耗能的方式供热,因此集中供热能够实现能源的高效利用,为城市节约大量能源。

1.2 提高供热效率由于集中供热采用集中供热系统,消除了分散供热过程中的热损失和供热系统不均匀问题,因此能够提高供热效率,使用户感受到更加舒适的室内温度。

1.3 绿色环保相较于分散供热方式所产生的大量烟尘、废气和废水,集中供热采用清洁能源或高效低排放的能源供热,减少了大气污染和水土污染的风险,对环境更加友好。

二、集中供热的不足之处2.1 建设成本高集中供热涉及到热源厂、输热管道和热交换站等大规模设施的建设,因此建设成本较高。

尤其是对于老旧城区的改造,由于地下管网的铺设需要经过繁琐的手续和其他基础设施的迁改,使得集中供热的投入成本进一步增加。

2.2 系统复杂性集中供热系统由热源厂、输热管道和热交换站等多个环节组成,需要综合考虑各个环节的工艺和设备运行情况。

一旦系统出现故障,修复和维护过程相对繁琐,也会给用户带来不便。

2.3 输热损失尽管集中供热能够减少能源的浪费,但输热管道的散热和传输过程中的热量损失依然存在。

长时间的运行和温度波动会导致管道老化和热损失加剧,降低了供热效率。

三、结论与建议集中供热作为一种高效、节能的供热方式,在实际应用中具有明显的优势。

然而,由于建设成本高、系统复杂性和输热损失等问题的存在,需要在推广应用中加以考虑和解决。

首先,应加大对集中供热技术的研发和创新,通过引入新的节能技术和装备,减少设施的建设成本。

集中供热管网工程可行研究报告

集中供热管网工程可行研究报告

集中供热管网工程可行研究报告【摘要】本报告对集中供热管网工程进行可行性研究,分析了集中供热管网工程的背景和需求,研究了工程的技术可行性、经济可行性和环境影响等方面,最终给出了该工程的可行性结论。

【引言】随着城市化进程的加快,城市人口不断增加,对供热需求也在不断增长。

传统的分散供热方式存在供热源过于分散、能源浪费、管理不便等问题。

而集中供热管网工程以其集中供热、资源优化利用等特点逐渐成为城市供热的新选择。

本报告旨在对集中供热管网工程进行可行性研究,为相关决策提供参考。

【第一部分:背景分析】1.1城市供热需求背景1.2传统供热方式存在的问题【第二部分:需求分析】2.1集中供热管网工程的需求2.2需求分析的目标和方法【第三部分:技术可行性分析】3.1供热源选择3.2管网布局设计3.3管网输热技术措施3.4技术可行性分析结论【第四部分:经济可行性分析】4.1投资估算4.2运营成本分析4.3收益估计与效益评估4.4经济可行性分析结论【第五部分:环境影响分析】5.1环境影响评价目标和方法5.2排放污染物影响评估5.3噪音影响评估5.4环境影响分析结论【第六部分:可行性结论】综合考虑技术可行性、经济可行性和环境影响三个方面的分析结果,给出该工程的可行性结论,并提出相关建议。

【结论】集中供热管网工程作为一种新型的供热方式,具有适应城市化进程、优化能源利用、提高供热效率等优势。

本报告对该工程进行了背景分析、需求分析、技术可行性分析、经济可行性分析和环境影响分析,并最终给出了该工程的可行性结论。

相关决策者可根据本报告提供的可行性结论和建议,进行进一步决策和规划。

集中供热可行性分析

集中供热可行性分析

集中供热可行性分析随着人口的持续增长和城市化的进程,能源需求不断增加,供热作为一种重要的公共服务,备受关注。

然而,传统的分散供热方式存在着能源浪费和环境污染等问题。

因此,集中供热逐渐成为一种可行的替代方式。

本文将对集中供热的可行性进行分析,并探讨其在改善能源效率和保护环境方面的优势。

一、集中供热的定义和原理集中供热是指通过建立集中供热系统,将热能从热源输送到各个用户,并满足其供热需求。

其基本原理是通过集中供热站将能源转化为热能,然后通过管网输送到用户所在地,最后将热能传递给用户。

相比于传统的分散供热方式,集中供热的主要特点是资源利用率高、环境影响小、运行管理方便等。

二、能源效率分析1. 能源利用效率高集中供热通过优化供热系统的设计和运行,使能源的利用效率得到提高。

集中供热站通常配备高效的锅炉和热交换装置,能够将燃烧产生的热能以较高的效率输送到用户处,降低能源损耗。

2. 变频控制技术的应用集中供热系统采用先进的变频控制技术,能够根据用户需求灵活调节供热能力,避免供热过剩或不足的情况发生,降低了能源的浪费。

三、环境影响评估1. 减少燃烧排放集中供热站采用燃烧设备,并配备废气处理系统,能够有效控制燃烧产生的废气排放。

与众多分散供热方式相比,集中供热能够显著降低燃烧排放对环境的污染。

2. 促进清洁能源利用集中供热系统可以与清洁能源相结合,如太阳能、地热能等。

通过利用清洁能源,集中供热可以进一步减少对传统能源的依赖,降低环境影响。

四、经济可行性分析1. 投资回收周期短虽然建设集中供热系统需要一定的投资,但与传统分散供热方式相比,由于集中供热具有节能和资源利用率高的优势,投资回收周期相对较短。

2. 用户费用稳定集中供热采用整体供热计量和结算的方式,可以实现用户用热量的精确测量和公平计费。

用户只需按实际用热量缴纳费用,避免了传统分散供热方式中因建筑和天气等因素导致的费用波动。

五、风险和挑战1. 建设投资风险集中供热的建设需要大量的资金投入,其中包括供热站的建设、管网的铺设和用户端的改造等。

集中供热应用于城市地区的可行性分析

集中供热应用于城市地区的可行性分析

集中供热应用于城市地区的可行性分析引言随着城市人口的增加和经济的发展,城市的能源需求也在不断增加。

为了满足这些需求,集中供热成为了一种常见的供暖方式。

本文将对集中供热应用于城市地区的可行性进行分析,以探讨其优势和挑战。

一、集中供热的定义和原理集中供热是指将分散的供热设备集中到一个中心供热站,通过管网将热能传输到用户区域的一种供暖方式。

该技术的原理是将集中供热站产生的热能通过管道输送到用户居住区域,之后在用户内部进行散热。

这种方式相对于传统的燃煤锅炉供暖有很多优势。

二、集中供热的优势1. 节约资源:采用集中供热系统可以减少燃料的使用量,提高能源利用效率。

相比较于传统燃煤锅炉供暖,集中供热可以通过优化热网结构,减少供热损失,从而节约能源。

2. 环保与减排:集中供热系统可以使燃烧产生的污染物排放集中控制,达到更高的环保要求。

这种方式可以减少大量的煤炭燃烧排放,从而降低空气污染,改善城市环境。

3. 温度可控性:集中供热可以根据用户的需求进行合理的温度控制,提供舒适的室内环境。

通过建立智能化的调控系统,集中供热可以实现不同区域、不同时间段的温度调节,提高供热的灵活性。

4. 维护与管理便利:相对于分散供热设备,集中供热可以减少设备数量,简化维护与管理流程。

供热站的集中控制可以提高设备的可靠性,减少故障发生,降低维修和运维成本。

三、集中供热的挑战1. 基础设施投资:集中供热系统需要大规模的管网和供热站等基础设施投资。

这些投资需要考虑供热范围、用户集中度等因素,增加了城市规划和建设的复杂性。

2. 客观条件限制:集中供热的应用在一些地区受到自然条件的限制,如山区、河流交错的地区。

在这些地区,由于地形复杂或地域广阔,建设集中供热系统会面临困难和高额成本。

3. 增加单点故障风险:集中供热系统存在单点故障风险,一旦供热站或管道出现故障,将影响整个供热系统的运行。

因此,保持供热设备的可靠性和完整性非常重要。

4. 能源结构升级:集中供热系统在传统煤炭为主的能源结构下运行时,将面临排放约束和资源减少等问题。

集中供热可行性分析

集中供热可行性分析

集中供热可行性分析1. 引言随着城市化进程的推进和人口增长,城市对能源的需求也日益增加。

供热作为城市基础设施之一,在保障居民生活质量、提高冬季采暖效果等方面发挥着重要作用。

而在供热方式中,集中供热作为一种高效、节能、环保的方式,越来越受到关注。

本文将对集中供热的可行性进行分析。

2. 集中供热的概念和优势集中供热是指通过一套供热系统,将热能集中供给多个用户。

其主要优势包括:2.1 能源利用率高集中供热采用热电联供、余热回收等技术,能将废热转化为可利用的热能,提高能源利用效率,减少能源浪费。

2.2 管网损耗小集中供热采用远距离输配热方式,管道损耗相对较小,减少了能源的损耗。

2.3 便于维护管理集中供热实行统一的供热系统管理,方便对供热设备进行维护和管理,减少了个体供热设备维修的工作量。

2.4 提高室内舒适度集中供热能够提供稳定的室内温度,降低用户在采暖过程中的燃烧、噪音等不良影响,改善居住环境。

3. 集中供热的可行性分析3.1 技术可行性目前,集中供热技术已经相对成熟,能够满足城市供热的需求。

相关管道、设备、系统已经在实践中得到广泛应用,且技术水平不断提高。

因此,从技术角度考虑,集中供热是可行的。

3.2 经济可行性集中供热需要投入较大的建设费用,包括管道铺设、设备采购、系统建设等方面。

但在长期运营中,由于集中供热的能源利用率高、管网损耗小,可以降低能源消耗成本和维护成本。

因此,从经济角度考虑,集中供热是可行的。

3.3 社会可行性集中供热能够减少环境污染和能源浪费,改善城市空气质量,提高居民生活质量。

同时,由于统一供热设备的使用和维护,减少了居民的个体采暖设备,降低了火灾和安全事故风险。

因此,从社会角度考虑,集中供热是可行的。

4. 集中供热的前景和挑战集中供热作为一种高效的供热方式,具有广阔的应用前景。

随着能源需求的不断增加和环境保护的要求,集中供热将在城市供热领域扮演重要角色。

然而,集中供热也面临一些挑战,比如建设和维护成本较高、管网布局复杂等。

浅谈城市集中供热的优势及可行性分析

浅谈城市集中供热的优势及可行性分析

浅谈城市集中供热的优势及可行性分析随着社会经济的发展,人们的生活水平也越来越高,对于居住环境的要求也越来越高。

而城市集中供热作为一种现代化、节能、环保、高效的供暖方式,也得到了广泛的应用和推广。

本文将从城市集中供热的优势和可行性进行分析。

优势:1.节省能源:集中供热可以将多个小型供暖系统集中成一个大型的供热系统,可以避免小型供热系统昼夜运转的浪费情况,从而能够从根本上提高能源利用率。

2.节省空间:采用集中供热也可以节省因为建造小型供暖系统而留下的房屋空间,对于城市的土地资源利用有着积极的意义。

3. 环保节能:采用集中供热,可以减少锅炉烟气对环境的污染,减少二氧化碳的排放,保护大气环境和人民的生命健康。

4. 稳定可靠:集中供热系统采用的设备技术先进,供暖温度稳定可靠,其精度和可靠性也都更高一些,与其他一些小型供暖系统相比,使用寿命长。

5. 提高供热效率:采用集中供热能够降低热能损失,提高能源利用效率,从而降低运行成本,提高供热效能。

可行性分析:1.城市居民需求度高:城市居民对于供热的需求量较大,根据各区域的需求量,可以进行合理规划,实现精准补助。

2.节约成本:集中供热采用一次性大型建设,可以节约大量的人资物力成本,并且采用多方合作集成模式,减少垄断,有利于市场竞争。

3. 有政府支持:政府支持下可以引导企业投入集中供热建设,切实推进城市节能减排,加强环保意识。

4.有效规划:在集中供热规划中,要合理选择建设地点、选用节能源技术和先进型设备,制定科学性合理的管网计划,最大程度地缩短运输过程中的温能耗损,从而提高供热效率。

5.科学管理:城市集中供热还需要建立专门的管理机构,对供热过程中的问题进行监管和管理,确保运营过程的安全和高效。

结论:综上所述,城市集中供热是一种现代化、高效、环保、节能的供暖方式。

随着城市的发展需求,也将成为未来供热行业的趋势。

同时,只有在政府政策支持、市场竞争促进下,优化规划和科学管理下,才能真正实现集中供热的最大能量利用和经济效益。

供热入网可行性研究报告

供热入网可行性研究报告

供热入网可行性研究报告一、研究背景随着经济的快速发展和城市化进程的加速,城市居民对于舒适的居住环境的要求越来越高。

供热是城市居民冬季取暖的主要方式,而传统的个体供暖方式存在着资源浪费、环境污染、安全隐患和管理成本高等问题。

因此,供热入网作为一种集中供热方式,越来越受到关注。

作为城市能源供应系统的一部分,供热入网系统能够将热能源集中供应到用户端,提高能源利用效率,降低环境污染,减少能源资源的浪费,进而保障城市居民的供热需求。

因此,对于供热入网的可行性进行深入研究,是十分必要的。

二、研究目的本研究旨在对供热入网进行可行性分析,探讨其优势和劣势,为相关部门决策提供参考依据。

具体目的如下:1. 研究供热入网的发展现状和趋势,深入了解其在国内外的应用情况;2. 分析供热入网系统的运行机制和技术特点,全面了解其优势和劣势;3. 对供热入网系统进行经济、社会和环境影响评价,探讨其可行性和持续发展能力;4. 提出相关政策和措施建议,为供热入网的推广和应用提供支持。

三、研究内容1. 供热入网系统的概念和运行机制2. 供热入网系统的技术特点和应用案例3. 供热入网系统的经济性分析4. 供热入网系统的社会影响评价5. 供热入网系统的环境影响评价6. 供热入网系统推广和应用政策建议四、研究方法本研究将采用文献资料法、实地调研法、案例分析法、专家访谈法等多种研究方法,充分融合理论分析和实证研究,深入探讨供热入网系统的可行性和应用前景。

1. 文献资料法:搜集国内外有关供热入网的文献资料,全面了解其发展现状和趋势;2. 实地调研法:对国内一些供热入网系统进行实地调研,了解其运行情况和技术特点;3. 案例分析法:选择一些供热入网系统的成功案例进行深入分析,总结其经验和教训;4. 专家访谈法:邀请相关领域的专家学者进行访谈,获取他们对供热入网系统的看法和建议。

五、研究意义本研究的开展将有助于深入了解供热入网系统的优势和劣势,为相关部门制定政策提供科学依据。

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集中供热网的可及性分析来源:互联网 | 作者: | 2007-10-26| 编辑: admin1 引言集中供热与传统的分散供热相比,具有减少环境污染、节约能源等优点。

因此,在我国获得了广泛的应用。

集中供热网作为连接所有用户和热源的桥梁,担负着输送和分配热量的任务。

集中供热管网的投资非常可观,由于许多热网辐射半径很大,其动力消耗也占有很大的比重,因此对它的研究具有非常重要的意义。

近年来,为了提高系统运行的可靠性、经济性及灵活性,一些城市纷纷建立了多热源环形网的供热格局。

但由于运行管理水平相对较低,对多热源的协调运行缺乏了解,对环形网的运行认识不足,在运行时却不得不将各热源"解裂",甚至将各环切断,采用"环状管网,枝状运行"的模式,没有充分发挥系统的能力。

目前国内已有少数地方采用了环状运行的模式,也看到了环状运行在提高管网的输送能力、改善系统的水力工况方面的好处。

但往往简单地认为将干管上所有的阀门打开即可得到最佳的工况,对特定的系统到底应该如何运行缺乏研究,对于实际的运行工况也不能做到"心中有数",没有系统的理论指导,因此对于环形网的认识也必然是片面的、不准确的。

实际上,正是多热源环形网的不断推广应用,使得对于集中供热网的可及性研究显得更为迫切。

不同于模拟问题,可及性分析是指在给定的用户流量的情况下,分析管网能否达到该流量分布,以及应该如何达到。

对于环形管网,就是要分析干管上阀门应该如何配置和调节,才能达到最优运行工况,从而满足各用户的要求,而且运行泵耗最小。

本文首次提出了可及性分析的概念。

文中将集中供热网分为枝状网、多热源、环形网几个部分,分别进行研究,探讨了数学模型的建立以及具体的分析方法。

可及性分析对管网的设计,改造、扩容以及实际的运行调度都有重要的指导意义,文中最后针对我国东北的一个热网进行了具体分析。

2 集中供热网的数学描述为便于说明问题,同时也为了减小问题的规模,我们将集中供热分为供水干管、回水干管以及热源与用户三个部分。

对于串联系统的管网以及其它特殊管网,可在此基础上另行分析。

供回水干管系统的特点是,它与热源及用户相连的节点都是源或汇,其进、出流量即为相应用户或热源的流量。

下面以供水侧管网为例进行讨论。

根据基尔霍夫定律可以得到以下关系式:AG=Q (1)A T P d= S|G|G+Z d-H p (2)其中A为关联矩阵,若该管网的节点数为N+1,支路数为B,则A为N×B维的矩阵,各元素按下式规定:G=(G1,G2,……G B)T,为各支路的流量向量,Q=(Q1,Q2,……Q N)T为各节点的流量向量,入流为正,出流为负。

P d=(P d<sup>1,P d2,……P d N)TZ d=(Z d1,Z d2,……Z d N)T分别是各节点相对于参考节点的压力差和高差向量,若已知参考节点的压力和高度,由此就可确定各节点的压力和高度。

H P为各支路的水泵扬程向量,可以认为第i支路的水泵扬程H p i=a i+b i G i+ c i G i2。

若该支路没有水泵,则H d i=0 S=diag(S1,S2,…,S B)|G| = diag (|G1|,| G2|,…,| G B|)若将所有支路分为树支和链支两个部分,则式(1)可转化为G1= A1-1Q- A1-1A2G2(3)其中,A=(A1A2),A1,A2分别是树支矩阵和链支矩阵,G1,G2分别是树支流量向量和链支流量向量。

由式(3)可以看出,只有链支流量向量是独立变量。

对于可及性问题,根据各用户的流量要求可以确定Q向量,若为枝状管网,则没有链支,可以证明A矩阵为方阵,并且是可逆的,支路流量向量可由下式表出:G= A-1Q。

若为多环管网,则环的个数即为链支流量向量的维数,所有支路的流量由该链支流量向量唯一确定。

回水侧管网同样满足以上各式。

3 枝状网的分析方法可及性分析与模拟分析问题不同,它是在已知各用户流量分配要求的情况下,分析系统能否满足这一要求,若能满足,应该如何运行、调节才最省能。

分别考察供、回水侧干管管网,根据第2节中的基本方程程可以得出:各支路的流量为:G= A-1Q (4)各节点与参才节点的压力之差为:P d =(A-1)T(S|G|G + Z d - H p) (5)若参考节点的压力为p0,则各节点的压力为P= P d+ p0l (6)其中l为单位向量。

3.1 单热源枝状网一简单单热源管网及其供、回水侧管网网络图如图1所示。

图1 某一单热源枝状网示意图及供、回水侧的干管网络图当水泵已选定,且转速已定时,根据总循环水量,可以确定主循环泵的扬程H p0,假定泵入口为定压点,压力H r0为,则供、回水干管网络参考点压力可以确定。

供水侧p0= p s0=p r0+ H p0回水侧p0= p r0代入式(4)~(6)即可求得供、回水侧各节点的压力p s i,p r i,各用户的资用压头等于供、回水侧对应节点的压力之差:Δp i= p i s- p i r 。

若Δp i≥Δp i n(Δp i n为用户所需压头)对所有用户皆成立,我们就说该网络对于该工况是可及的,否则,可据此找到最不利的用户,进而确定解决的方案,如局部管段加粗、添加用户加压泵等。

若主循环泵未选定,可及性分析就转化为确定主循环泵所需用的最小扬程。

此时回水侧面参考节点压力仍为p0= p r0,代入式(4)~(6)即可求得回水侧面各节点的压力p r i,若各用户要求压力为Δp i n,可得到供水侧面各用户节点所需最小压力pl s i= p i r+Δp i n。

另外,供水侧各节点压力可以表达为主循环泵扬程的H p0函数。

P s =(A-1)T(S|G|G)+l(p r0+ H p0)(7)要使p i s≥pl s i对所有供水侧用户节点都成立,可以得到满足以上所有不等式的主循环泵最小扬程(8)3.2 多热源枝状网若采用多热源并网运行,其定压点也只能是一个,假定定压点在第1个热源的循环泵入口处,压力为p0r。

第1个热源的水泵已定,因其扬程H1p已定时,依照3.1我们可以得到供、回水侧参考点的压力,进而可以计算出各节点的压力p i s、p i r。

考察其它热源循环泵,若p j s- p j r> H j p(H j p为j 个热源循环泵扬程,j≥2),表明第j个热源的循环泵扬程偏小,系统不可及,需作调整;若某一热源处,p j s- p j r>H j p,则可调整串在水泵所在支路的阀门或调节该水泵的转速,从而达到系统特定的工况。

这时,如果不作调整,显然该热源的流量将会比设定的流量大,导致各热源出力的均衡。

对于各用户的考察与3.1所述完全一致,在此不再赘述。

4 环形网的分析方法4.1 环形网可及性分析数学模型的建立这里所说的"环"针对供、回水干管而言的。

以供水侧干管网络为例,若网络的节点数为N+1,支路数为B,则环的个数为B - N。

可采用"破圈法"等确定B - N个链支支路,剩下的N个支路形成"树"。

此时,树支流量与链支流量有如下关系G1= A1-1Q- A1-1A2G2(3)参照式(5),干管上的各点压力可表示为P d =(A-1)T(S1|G1|G1+ Z d 1- H p1)(9)对各链支支路,有A2T P d =S2|G2|G2+ Z d2 - H p2亦即A2T(A-1)T(S1|G1|G1+ Z d 1- H p1)= S2|G2|G2+Z d2 -H p2(10)式(10)即构成了环路平衡方程。

对于环形网,我们可以得到几个重要的结论。

下面结合图2进行说明。

结论1 当管网结构、参数不变且干管上阀门等调节部件不作调整时,则要实现对各用户及热源的特定流量分配,干管上流量是唯一的。

由式(3)可以看出网络中只有G2的流量是独立的,独立变量共B-N个,而环路平衡方程组程的个数是相等的,方程组封闭,可以证明该方程组的解是唯一的。

从该式同时可以看出,改变环网干管参数,将使环网上管路的流量分配发生变化,但同样可以满足各用户和热源的特定流量要求。

结论2 对某一确定的热源、用户流量分配,适当关小环上干管的阀门,可以提高/降低部分节点的压力。

如图2所示,假设干管阀门全开时的汇交点在4,则若在3-4支路上设阀门,关小后由于1-2-3支路上通过的流量减小,导致R1,R2节点的压力升高,同时由于1-5-4支路和上的流量增加,R3,R4的压力将会降低。

图2 某一单环供热网的供水侧面干管网络结构由此可以看出,对于环形网对应特定的用户流量分配要求,可以通过适当地调整环上部分干管支路的阀门来改变各节点的压力分布,从而有可能提高部分用户的资用压头,达到提高管网输送能力和节能的目的。

如何装配和调节干管上的阀门成为环形网可及性分析要的主要问题。

结论3 当用户及热源要求的流量不变,且要实现同一种G2,即使得干管上的流量分配固定不变时,对于供(回)水侧面管网,阀门安装在环上与汇交点(分流点)相连的支路最有利,并且每个环上最多只需调节一个阀门。

实际上,为达到某一特定的干管流量分配,环路上的阀门可以安装在环上的不同位置,而且也可以安装不止一个阀门。

例如图2中将阀门安装在1-2或2-3支路上都可以,但安装在1-2支路上将使R1,R2的压力也降低,安装在2-3支路将使R2的压力降低。

进一步可以证明,若采用上述结论中的方式安装和调节阀门得到的各用户节点压力为p0i,采用其它方式加阀得到的各用户节点压力为p i,则对供水侧干管网络,p0i≥p i对回水侧干管网络,p0i≤p i对所有用户均成立。

也就是说采用此种安装和调节方式得到的各用户资用压力头最大,因而是最有利的。

以上3个结论是进行环形网可及性分析的基础。

根据以上结论,在求解时就可以首先假定G2,根据式(3),(10)和以上结论确定环上阀门安装位置及阀门阻力,进而就可确定各节点的压力。

可及性分析的目标,就是要求解网上剩余压头最小的用户的最大剩余压头值为多少,从而可以判断系统是否可及,或确定各循环泵的最小扬程。

若各用户所需的资用压头为Δp0n,则该最优化问题可表述为,对供水侧干管网络,对回水侧干管网络约束条件为G1= A1-1Q- A1-1A2G2A2T(A-1)T(S1|G1|G1+ Z d 1- H p1)= S2|G2|G2+Z d2 -H p24.2 环形网可及性分析的具体算法通过4.1的分析,很自然地可以确定解决的基本思路(以供水侧干管网络为例):①首先确定链支支路,假定一组链支支路的流量为G2;②根据式(3)计算出全部管段的流量G,根据其方向确定各环的水力汇交点;③根据式(10)和结论3确定各环上要安装的阀门位置及要满足G2阀门应有的阻力;④根据③的结果修正S1,然后由式(9)计算出各节点的压力;⑤计算目标函数值;⑥若目标最优,此过程结束,否则根据一定的规则修正G2,返回②。

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