长输供热工程中热网调节方法的选择及其效果评估

摘要：长输供热工程由于输配送距离远，热网调节面临诸多挑战，如调节滞后性、时效性差等。本文以长输供热工程为背景，探讨了热网调节方法的选择及其效果评估。通过对质调节、量调节、分阶段变流量的质调节等方法的对比分析，结合实际工程案例，评估了不同调节方法的经济性、节能性和安全性。研究结果表明，分阶段定温度的变流量调节方式在长输供热工程中具有较好的应用效果。

关键词;长输供热工程；热网调节；质调节；量调节；分阶段变流量调节

一、热网调节方法概述

1热网调节的质调节

质调节是通过改变供热系统的供水温度来调节热负荷的方法。在质调节过程中，热网的循环流量保持不变，而供水温度则根据室外温度的变化进行相应调整。当室外温度升高时，降低供水温度；当室外温度降低时，提高供水温度。质调节的优点是操作简便，易于实现自动化控制；缺点是调节滞后性较大，特别是在长输供热工程中，由于热量传递的滞后性，质调节的效果往往不够理想。

2热网调节的量调节

量调节是通过改变热网的循环流量来调节热负荷的方法。在量调节过程中，供热系统的供水温度保持不变，而循环流量则根据室外温度的变化进行相应调整。当室外温度升高时，减少循环流量；当室外温度降低时，增加循环流量。量调节的优点是节能效果显著，特别是在部分负荷运行时，可以显著降低水泵的电耗；缺点是调节过程中需要频繁调整循环泵的运行状态，对设备的稳定性和可靠性要求较高。

3热网调节的分阶段变流量的质调节

分阶段变流量的质调节是一种结合质调节和量调节优点的调节方法。该方法将采暖期根据室外温度的高低分成几个阶段，在每个阶段内保持循环流量不变，而通过调整供水温度来满足热负荷的需求。当进入下一个阶段时，根据室外温度的变化调整循环流量，同时再次进行质调节。分阶段变流量的质调节既能够减少质调节的滞后性，又能够发挥量调节的节能优势。

二、长输供热工程热网调节方法选择

1调节效果

调节效果是评估热网调节方法好坏的重要指标。在长输供热工程中，由于热量传递的滞后性，质调节的调节效果往往不够理想。量调节虽然能够显著降低水泵的电耗，但在部分负荷运行时，频繁调整循环泵的运行状态可能对设备的稳定性和可靠性造成影响。分阶段变流量的质调节则能够结合质调节和量调节的优点，既减少滞后性，又发挥节能优势。

2经济性

经济性是评估热网调节方法的重要考虑因素之一。在长输供热工程中，热网调节设备的投资、运行维护费用以及能耗成本等都需要纳入经济性评估的范畴。质调节由于操作简便、易于实现自动化控制，因此在设备投资和运行维护费用方面相对较低。量调节则需要频繁调整循环泵的运行状态，可能增加设备的维护成本和能耗成本。分阶段变流量的质调节需要在不同阶段内调整循环流量和供水温度，因此需要相应的调节设备和控制系统支持，投资费用相对较高，但长期来看，其节能效果可以弥补这一不足。

3节能性

节能性是评估热网调节方法的重要指标之一。在长输供热工程中，由于热量损失大、输送效率低等问题，节能降耗成为热网调节的重要目标。质调节在调节过程中保持循环流量不变，因此节能效果有限。量调节则能够显著降低水泵的电耗，特别是在部分负荷运行时，节能效果显著。分阶段变流量的质调节结合了质调节和量调节的优点，既能够减少滞后性，又能够发挥量调节的节能优势，因此在节能性方面表现较好。

三、长输供热工程热网调节效果评估

为了评估不同热网调节方法在长输供热工程中的应用效果，本文以托克托电厂至呼和浩特市长输供热管网工程为例进行分析。该工程采用分阶段定温度的变流量调节方式，通过实际运行数据对比分析了质调节和分阶段变流量的质调节的效果。

1工程概况

托克托电厂至呼和浩特市长输供热管网工程总投资70.45亿元，利用电厂大量余热作为供暖热源，经68.4公里4×DN1600长输管网、2座中继泵站、1座隔压换热站以及36.4公里市区绕城管网，将热量输送至各大热源厂、换热站进行供热。其中长输侧一期设计供回水温度120/45℃、二期130/30℃；一次侧一期设计供回水温度110/45℃、二期120/30℃。该项目于2023年2月开工建设，在各级党委、政府及相关部门的大力支持下，克服了征拆量大、地形复杂、输热距离长、工期紧张、质量管控难等诸多困难，成功实现“当年开工、当年投运”。2024年，按照呼市党委、政府对温暖工程的统一部署，托克托电厂继续改造2台机组，新增3300万平米供热能力，目前总供热能力达到5300万平米，有效缓解了我市热电联产热源不足问题。

2调节方法选择依据

在选择热网调节方法时，该工程综合考虑了调节效果、经济性、节能性和安全性等因素。质调节虽然操作简便、易于实现自动化控制，但由于调节滞后性较大，在长输供热工程中应用效果不佳。量调节虽然能够显著降低水泵的电耗，但在部分负荷运行时可能增加设备的维护成本和能耗成本。分阶段变流量的质调节则能够结合质调节和量调节的优点，既减少滞后性，又发挥节能优势。同时，该工程还考虑了热网的安全性和稳定性要求，分阶段变流量的质调节能够在不同阶段内根据室外温度的变化调整循环流量和供水温度，减少管网水力工况的波动，提高管网的安全性。

3调节效果评估

对比质调节与分阶段变流量的质调节，在经济性方面，尽管分阶段变流量的质调节初期投资费用较高，但其长期的节能效果足以弥补这一成本。该工程运用了智能仪表、平衡阀等高端设备，实现了热网的精确自动化控制和远程监控，这不仅提升了调节精度和稳定性，还有效降低了运行维护成本和能耗。在节能性上，分阶段变流量的质调节展现出了明显的优势。它根据室外温度的变化灵活调整循环流量和供水温度，确保热量的合理分配。在部分负荷时，通过减少循环流量和降低供水温度来节能；在满负荷时，则增加循环流量和提高供水温度以满足需求。这种方式显著减少了热量损失，提高了供热效率。至于安全性，分阶段变流量的质调节同样表现优异。工程采用先进的控制系统和监测设备，实时监测和控制热网状态。

4实际运行效果

通过实际运行数据的对比分析，可以发现该工程采用分阶段定温度的变流量调节方式取得了显著的效果。在供热质量方面，该工程通过精确控制循环流量和供水温度来确保热用户的室内温度稳定达标；在节能降耗方面，该工程通过减少热量的损失和浪费来降低能耗成本；在安全性方面，该工程通过实时监测和控制管网压力来确保管网的安全运行。此外，该工程还通过采用先进的智能仪表和平衡阀等设备提高了热网的调节精度和稳定性，为长输供热工程的热网调节提供了新的思路和方法。

结论

本文通过对长输供热工程中热网调节方法的选择及其效果评估进行研究，长输供热工程由于输配送距离远、管网复杂等特点，热网调节方法的选择需要综合考虑调节效果、经济性、节能性和安全性等因素。质调节虽然操作简便、易于实现自动化控制，但由于调节滞后性较大，在长输供热工程中应用效果不佳；量调节虽然能够显著降低水泵的电耗，但在部分负荷运行时可能增加设备的维护成本和能耗成本；分阶段变流量的质调节则能够结合质调节和量调节的优点，在长输供热工程中具有较好的应用效果。

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