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大型热网运行节能管理系统研发及示范应用

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成果主要完成人

银 伟、焦新峰、高红丁、吴 锋、冯永贺、柴 伟、张 楠、甘秀菊

项目概况

大型热网运行节能技术研究目标,是实现对不同气候分区的热网系统进行标准化的评价流程,进而发现热网运行过程中存在的问题,有针对性地采用热网运行优化方案进行调节和监测,从而能够达到热网系统高效、低耗、智能运行的目的,实现“智慧”热网。 1)热网节能诊断方法及评价体系的研究方法及技术路线 通过调研收资,建立不同气象条件下供热指标数据库,以此为基础围绕运行热耗、电耗、水耗及客户满意度、投诉率等影响热网节能、安全运行的重要指标开展研究,建立分析管网水力平衡度、输送效率、设备运行状态的标准评价方法。 2)热网运行节能技术研究 在热网实施节能诊断的基础上,对热网运行节能技术进行深入研究,具体包括以下方面: a.大型热网初调节与运行调节优化; 对不同类型热负荷采用比例调节法、补偿调节法、等温降法,结合热网节能诊断,针对不同热网特点采用一种或多种调节方法; b.供热管网运行控制策略优化 首先建立换热站供热过程质调节、量调节的数学模型,采用机理建模法确定换热站供热过程质、量并调系统模型的形式,进而建立供热过程模型;最后,运用流体仿真建模软件搭建接近热网实际运行工况的换热站供热过程模型,给出接近实际系统工况的控制效果。 c.换热站循环泵运行方式优化; 通过建立数学模型求解换热站循环泵的最佳运行频率优化其运行方式,采用分阶段量调实时质调的方式,制定分阶段改变流量的质调节曲线时,关键在于确定改变流量处的相对流量比,其直接影响循环水泵的节电率。故此处为了计算相对流量比的最佳值,引入一目标函数,该目标函数旨在确定供暖季节中循环水泵消耗电能的最小值。即对应初寒、高寒、末寒期的变频循环泵的最佳运行频率。 e.不同热负荷类型的运行方式优化; 首先对热用户性质进行分类,分析不同类型热用户的负荷特性,例如学校、居住、商业用户、工业用户等,分别计算适用于不同热负荷类型所对应的供热曲线,从而达到降低供热能耗、提升供热质量的目的。 3)基于多种热网运行节能优化技术的热网集控平台的研发 主要内容包括热网系统实时数据采集、状态监控模块,能耗指标计算、数据报表模块,热网关键节点进行监测模块,热网运行优化模块等功能,SCADA监控系统平台基于C/S结构,SCADA系统包括:应用服务器、数据库服务器、工程师站和操作员站、网络交换机,服务器通过网络与现场热力站控制系统和管网参数采集器实现数据传输。