2、協(xié)調(diào)運(yùn)行的基本原則

多熱源聯(lián)網(wǎng)的供熱系統(tǒng)，往往都是比較大型的，其供熱面積常常在幾百萬平方米以上，一般系統(tǒng)構(gòu)成也比較復(fù)雜。除多個(gè)熱源外，常有多種類型熱負(fù)荷的需求；在連接方式上，可能既有間接連接，也有直接連接，還有不同功能的增壓泵、混水泵。在這種情況下，為供熱系統(tǒng)的合理運(yùn)行提出了許多新課題。如：各熱源是同時(shí)啟動，還是遞序啟動？是聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行還是摘網(wǎng)運(yùn)行？同樣，各泵站中水泵何時(shí)啟動、何時(shí)關(guān)停？是起增壓作用還是混水作用？在熱源、水泵的不同工作狀態(tài)下，系統(tǒng)的運(yùn)行工況能不能滿足用熱的需求？所有這些問題，都應(yīng)該通過管理層的協(xié)調(diào)運(yùn)行來解決。根據(jù)這些年國內(nèi)外運(yùn)行實(shí)踐，我認(rèn)為在制定系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行方案時(shí)，必須遵循以下三條基本原則：

2.1熱量平衡

制定各熱源協(xié)調(diào)運(yùn)行方案，主要目的是確定哪個(gè)熱源是主熱源，哪些熱源是調(diào)峰熱源，各熱源承擔(dān)的供熱量是多少以及各熱源的啟動時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間。

確定多熱源協(xié)調(diào)運(yùn)行方案的基本依據(jù)是熱量平衡，這里所說的熱量平衡，應(yīng)該包括三個(gè)涵義：

2.1.1在供熱期間，各熱源總供熱量應(yīng)等于熱用戶總需熱量；

2.1.2在各個(gè)不同外溫區(qū)段，各熱源的小時(shí)供熱量之和應(yīng)等于同一時(shí)段內(nèi)熱用戶的小時(shí)需熱量之和；

2.1.3在同一時(shí)段，每個(gè)熱源的小時(shí)供熱量應(yīng)等于該熱源所承擔(dān)的用戶的小時(shí)需熱量。

在進(jìn)行熱量平衡的過程中，應(yīng)詳細(xì)繪制當(dāng)?shù)氐墓嶝?fù)荷延續(xù)圖。根據(jù)各熱源的產(chǎn)熱設(shè)備（熱電廠的供熱站或鍋爐房的鍋爐）的供熱能力，結(jié)合供熱負(fù)荷延續(xù)圖給出的不同外溫下的需熱量，制定協(xié)調(diào)運(yùn)行方案。總的原則是主熱源承擔(dān)基本熱負(fù)荷，并在整個(gè)運(yùn)行期間力爭全時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行。無論是主熱源，還是調(diào)峰熱源的各個(gè)產(chǎn)熱設(shè)備，凡是成本低、能耗少、效率高的應(yīng)優(yōu)先投運(yùn)，并盡可能地延長其運(yùn)行時(shí)間，以提高其經(jīng)濟(jì)性。為了更科學(xué)、更有效地進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)行，通常借助優(yōu)化理論編制的軟件完成優(yōu)化計(jì)算。我們采用遺傳算法，編制了多熱源聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行軟件，取得了很好效果。這種遺傳算法，是近年來國內(nèi)外得到迅速發(fā)展的一種*化理論，它屬于并行算法，即在同一時(shí)刻，可從多個(gè)方向進(jìn)行搜索，不但尋優(yōu)速度快，而且避免了繁雜的數(shù)學(xué)建模。將這種優(yōu)化算法，移植于多熱源聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行方案制定上，一定有廣闊前景。

多熱源的產(chǎn)熱設(shè)備其供熱量常常與熱用戶的需熱量不相匹配，特別是在初寒期，即在供暖初期和末期，經(jīng)常出現(xiàn)供熱量多于需熱量的情形，造成不必要的能源浪費(fèi)。在這種情況下，國外多采用儲熱罐，將多余熱量儲存起來，在用熱需求增加時(shí)，添補(bǔ)熱源的供熱量。這種儲熱罐，在儲熱時(shí)相當(dāng)于一個(gè)熱用戶；在對外供熱時(shí)，又相當(dāng)于一個(gè)熱源。因此，儲熱罐的運(yùn)行方式，應(yīng)該在多熱源協(xié)調(diào)運(yùn)行方案的制定過程中一并考慮。北京熱力集團(tuán)，基于上述原因，正在多熱源的供熱系統(tǒng)上增設(shè)一個(gè)6000立方米的儲熱罐，屆時(shí)，節(jié)能的方式又將增加一種新的手段。

2.2流量平衡

多熱源在協(xié)調(diào)運(yùn)行方案的指導(dǎo)下運(yùn)行，供熱系統(tǒng)的總供熱量與總需熱量和小時(shí)總供熱量與小時(shí)總需熱量的平衡比較容易實(shí)現(xiàn)，www.china-heating.com但各熱用戶的小時(shí)供熱量與小時(shí)需熱量的平衡卻比較難實(shí)現(xiàn)，這里存在一個(gè)總供熱量與總需熱量平衡時(shí)，各熱用戶還要完成一個(gè)供熱量再分配的問題。一般情況下，各熱用戶的供水溫度是相等的（忽略管網(wǎng)溫降），這時(shí)決定供熱量是否滿足需熱量，主要取決供水量。因此，要想全面實(shí)現(xiàn)熱量平衡，還必須進(jìn)行流量平衡。

這里所說流量平衡，應(yīng)該包括兩層涵義：

2.2.1供熱系統(tǒng)各區(qū)段總實(shí)際循環(huán)流量應(yīng)該等于該區(qū)段的理想流量；

    2.2.2各熱用戶的實(shí)際循環(huán)流量應(yīng)該等于該熱用戶的理想流量。

我們所說的理想流量，在設(shè)計(jì)工況下即為設(shè)計(jì)流量；在非設(shè)計(jì)工況下，則是*循環(huán)流量。

對于多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各區(qū)段的實(shí)際循環(huán)流量與理想循環(huán)流量的平衡，其目的是有效劃分各熱源的供熱區(qū)段或供熱范圍。核心技術(shù)手段是確定供熱系統(tǒng)的水力匯交點(diǎn)。水力匯交點(diǎn)，一般有兩種情況：一種情況是該點(diǎn)流體處于靜止?fàn)顟B(tài)（通常為某一干管）；一種情況是該點(diǎn)成為兩股流體相向流動的匯交點(diǎn)（一般在干管三通處）。對于均勻流動的單環(huán)供熱系統(tǒng)，一般幾個(gè)熱源聯(lián)網(wǎng)就有幾個(gè)匯交點(diǎn)（對于多環(huán)網(wǎng)，每個(gè)環(huán)網(wǎng)至少有一個(gè)匯交點(diǎn)）。匯交點(diǎn)類似于關(guān)斷閥門，相當(dāng)于把一個(gè)多熱源的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解列為多個(gè)單熱源供熱系統(tǒng)，每個(gè)熱源承擔(dān)一定范圍的供熱面積。因此，在多熱源聯(lián)網(wǎng)時(shí)，總供熱量與總需熱量平衡的條件下，只要水力匯交點(diǎn)能按設(shè)計(jì)意圖選取，那么各熱源所承擔(dān)的區(qū)段供熱量一定會與該區(qū)段的需熱量相平衡。

熱用戶實(shí)際循環(huán)流量與理想流量的平衡，要通過流量調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)：在設(shè)計(jì)工況，通過初調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)；在非設(shè)計(jì)工況，則要通過中央和局部的變流量調(diào)節(jié)來完成。

2.3壓力平衡

在現(xiàn)實(shí)的供熱系統(tǒng)中，不可能在各環(huán)路、各支線都安裝流量計(jì)，因此，用流量計(jì)的測試數(shù)據(jù)判斷是否達(dá)到流量平衡是困難的。但是，流量和壓力二個(gè)參數(shù)，存在著確定的函數(shù)關(guān)系，而且其變化值的反映速度非?？?，等于聲音在水中的傳播速度，即流量、壓力的變化，可以在1秒鐘內(nèi)傳遞到1公里遠(yuǎn)的距離。因此，采用壓力平衡，間接判斷流量是否平衡，不但直觀、有效而且快速，是非常理想的。

多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓力平衡要完成的主要內(nèi)容為：

2.3.1使設(shè)定匯交點(diǎn)處的區(qū)段供水壓力zui低，回水壓力zui高；

2.3.2熱用戶（含熱力站）的實(shí)際資用壓頭等于其理想資用壓頭；

2.3.3各熱源承擔(dān)的分區(qū)供熱系統(tǒng)，其各個(gè)恒壓點(diǎn)壓力必須在設(shè)定的數(shù)值下運(yùn)行。

上述的*條，是企圖說明采用壓力平衡尋找系統(tǒng)匯交點(diǎn)的方法；第二條是借用滿足用戶資用壓頭平衡來實(shí)現(xiàn)熱用戶流量的平衡；第三條則是保證全網(wǎng)壓力穩(wěn)定進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各熱源間流量均勻分配的重要措施。