水力仿真法的应用介绍

        前言:随着大数据、云计算、物联网技术的不断发展,供热水力分析与仿真系统应用而生。通过水力分析与仿真,结合阀门流量特性曲线,直接计算二次管网各单位调节阀开度,实现二网平衡的方法,成为当前供热行业最具革命性的技术创新。本文以案例形式,介绍水力仿真法在二网平衡中的应用。

建模与水力分析阶段

        水力仿真法的核心是建立准确可靠的水力模型,通过水力计算确定各阀门的开度。

        水力模型的建立需要一些基础资料,主要包括管网图、供热面积信息、建筑围护结构信息(主要是保温性能)。基础资料

        水力分析计算阀门开度时,需要准确的阀门特性曲线。理论上,同一阀门只有一条唯一的流量特性曲线,只需要利用阀门特性曲线拟合的曲线方程,结合水力计算即可求出阀门开度。实际应用时,由于各种原因,阀门在不同压差下测得的流量特性曲线并不完全重合,使用拟合的理论曲线有先天性误差。因此,为保证计算准确,可采用多种压差下“流量-开度”数据,生成多条阀门流量特性曲线。计算开度时,可根据阀门压差、设计流量等数据,选用接近阀门压差的曲线计算阀门开度,或选择接近阀门压的两条曲线拟合出阀门压差下的曲线,使用该曲线进行开度计算。

水力模型与流量特性曲线

调试与结果分析阶段

        调试阶段,首先根据计算开度对阀门开度进行整定。系统上水后在低流量下进行流量测量,根据测量流量、压差进行复算,得到微调的阀门开度,重新整定;最后测量验证,记录冷态调试结果,输出调试报表,作为冷态调试验收依据。

        供热初期,根据回水温度、室内温度对阀门开度进行微调,解决不热问题。此时调节会导致水力失调度超过状态调试下的规定值。

        为有效降低调试期间的投诉量,需要成立多方参与的调试小组,建立运行调试协调机制,保障供热初期调试与供热效果。主要原则如下:

1)供热初期的运行采用与往年相同的供热温度与循环流量;

2)供热初期系统会出现积气,热态调试时应当检查各排气情况,尤其是在降流量升温运行的条件下,排气问题会更突出,应当加强回水温度监测,及时发现因积气造成大片不热情况发生。

3)逐步降低二次网运行流量,检测室温、回水温度、各阀门流量,对温度偏低或偏高的用户进行精细调节,避免一次性流量降低过大,投诉激增的情况发生。

4)根据调试效果不断降低运行流量,监测投诉情况,确定能控制楼内失调的最低流量。

5)流量降低,运行温度应当提高,保证供热量。

        供热初期的热态调试完成后,记录调试结果,标注水力失调度超过规定值的阀门,并标注超范围原因,作为调试最后验收依据。

运行与节能分析阶段

        调试完毕验收后,进行运行与节能分析阶段。一般非合同能源管理项目,由供热企业按照目标室温不变的原则制定供热运行曲线,以此作为运行依据。

        验收次日到供热结束期,运行热耗、电耗与往年同期进行同比,即为节能量。作为二网平衡节能效果评价依据。

        节能分析表示意:

2017-2018采暖期与2018-2019采暖期热耗对比分析
站名 年份 热量(GJ) 面积

热耗

(GJ/㎡)

系数 折算热耗

折算后

节热率

换热站 2019 25629 425591.83 0.0602 0.92 0.065006 7.36%
2018 29554 418694.64 0.0706

备注:折算系数为负荷系数,作用是将不同采暖期耗热量,折算到同一气象条件下,这样可忽略气象因素造成的误差。

节能评价中的问题:

  1. 二网平衡实施前一年度的平均室温选择问题,选择偏高,节能分析时会降低节能量;选择偏低,节能分析时会抬高节能量;
  2. 前一年度平均室温不好确定。因为二网平衡实施前缺乏室温数据或室温波动区间过大,很难选择一个合理的平均室温
  3. 节能统计只能统计项目验收次日至供热结束期间的能耗,不能完全代表整个供热期;
  4. 不同供热期室外温度不同,因此需要折算,存在较大误差。

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NANQ重構轩沫博客NANQ重構 最近評論作者
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轩沫博客
訪客

可以做一个多语言网站,部分内容繁体看得吃力。

NANQ重構
訪客

供熱工程中提到的水力仿真,直接計算開度。在這兒實現了。

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