[发明专利]智能节能混水供热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混水供热系统，尤其涉及一种智能节能混水供热方法。

背景技术

现行的集中供热系统可以分为：热源直供、间接供热和混水供热三种形式。间接供热的特点是通过板式换热器，将具有不同压力特征的一次网和二次网分隔开来，运行过程中二者互不干扰，容易实现管理控制和平稳运行。但间接供热方式天生存在如下的局限性：1)热量的变送需要依赖于板式换热器的效率，而这一效率在实际运行中由于积垢等原因，是难以保证的。同时，二次网运行的阻力会随着换热器积垢的恶化而增加。2)对于一次网而言，由于安全设计和安全运行的需求，采用大流量小温差的运行方式，造成运行能耗居高不下，且造成难以适应终端用户供热面积持续新增的运行工况；3)这种方式在现有的运行模式下，必须充分实现热电联产，以充分利用电厂余热，提高电厂的热效率。但是正是由于这一运行方式本身是以发电为主的，造成集中供热热源品质的大幅度波动，无法持续保证为二次网提供稳定的热输出。即便是以热电联产的形式来看，集中供热对于一次能源具有强烈的依赖性。

与传统的间接供热方式相比较，现有的混水供热系统，通过在一次网及二次网之间建立混水站的方法，通过将一次网供水与部分二次网回水混合达到二次网供水温度，在免除采用板式换热器的同时，充分利用一次网的资用压头，作为二次网的部分运行动力，与二次网的自备加压泵，相配合推动二次网的持续运行。二次网回水中的另一部分，作为一次网的循环水回流至热源，完成水的循环。从其结构特征来看混水供热与间接供热相比较，具有如下的天生优势：1)一次回水实际上是二次网的部分回水，其具有一次供水温度二次回水温度的大温差运行特征；2)对于稳定运行的混水系统，一次网的循环水量实际上就是从二次网回流的这一部分水量，其又具有小流量的特征；3)一次网在输入端的资用压头直接用于对动二次网的运行，二次网运行能耗因而下降。但是，其结构特征也造成了混水供热系统天生的缺陷：1)一次网与二次网的直接耦合，造成一次网的波动会直接影响二次网运行的稳定性，也就是说该系统运行控制难度会因此激增，这也是造成该系统推广难度较大的最直接原因；2)一次网回水压力偏高，为了保证混水的顺利进行，二次回水在双重动力的作用下，在保证用户阻力将的同时，回水压头需要为混水的开展提供压差，造成二次回水压力高于一次供水压力，直观上将这一部分能量最终会部分被浪费在为保持一次回水平衡的节流上，也有可能造成一次网管材耐压能力的提升。

间接供热和混水供热尽管在特征上各不相同，但二者在系统设计选型过程中，具有共同的问题：1)安全设计和安全运行的冗余方式，运行工况与设计工况之间的长期和巨大差异，造成两套系统都具有大材小用的局限性，系统大多情况运行在低效率状态；2)传统的一次泵加压管网输配的运行方式，以及运行工况变化的连续性，使系统运行工况水力特征复杂，而在设定的管网上难以实现动态的水力平衡。那么在传统的设计、运行和选型方法基础上，在多工况条件下，以管网的动态平衡为前提，实现系统的运行优化，是亟待解决的问题，对大幅降低系统运行能耗，实现节能目标具有重大的意义。在节能减排的大前提下，显然混水供热系统具有先天的优势，但是即便是该系统在运行过程中仍然具有较高的运行优化节能空间，这也是本发明根本的出发点，或者本发明致力于在系统智能动态水力平衡的前提下，全方位开展混水系统运行优化控制，而不只针对系统中的某个局部，目标是全局运行优化暨系统性节能，并将所提出的系统和方法标准化，作为产品开发的依据。

发明内容

本发明是针对采用传统的阀门节流输配的系统开展，相应的智能节能混水供热系统的由混水站智能平衡监控子系统、计算机集中监控中心、视频监控子系统和二次网智能平衡节能监控子系统四部分组成，整个混水供热系统的运行优化及节能的实现，是通过这四个子系统之间良好的配合来实现。系统构架及子系统功能说明如下：

1.混水站智能平衡监控子系统

该子系统在连续运行过程中所体现的功能主要有：1)实现一次供水和部分二次回水的混合，与相应的运行优化控制策略相配合，控制一次网循环水量；2)采用相应的控制策略，在运行过程中将一次即二次网解耦，在充分利用一次网的资用压头的同时，将一次网波动对二次网的稳定运行，所产生的影响最小化；3)实现连续变化工况下，一次网水力输配的智能动态平衡，在将一次网运行阻力最小化的同时，为整个系统的运行优化奠定基础；4)对混水站的工艺参数和控制参数进行在线监测，并通过相应的通信技术和模块，将运行参数及时准确地传输给计算机集中监控中心，以资分析、评估和判断；5)与视频监控子系统配合，实现混水供热系统的无人值守功能。