[发明专利]换热站换热器与循环泵运行切换调节装置与工作方法

说明书

本发明公开了一种换热站换热器与循环泵运行切换调节装置与工作方法，该装置包括控制模块、换热站进水总管水温传感器、换热器一次出水管水温传感器、换热器一次进水管电动调节阀、换热器二次出水管水温传感器、止回阀、循环泵变频调速器、分水器水温传感器、集水器水温传感器、分集水器压差传感器和换热器二次回水管电磁阀；引入了对数平均温差定量化描述换热器换热能力，在增减换热器时将换热器对数平均温差也作为判据；以电动调节阀开度、循环泵频率、供水温度、压差及这些参数保持的时间作为判据，提供了换热器、循环泵“先串联后并联”与“先并联后串联”两种典型结构换热站的设备运行切换工作方法，可有效提高换热站的供热量调节范围。

技术领域

本发明涉及区域供热技术，具体涉及一种换热站换热器与循环泵运行切换调节装置与工作方法。

背景技术

区域供热系统是我国北方城镇地区的主要建筑物供热技术，虽然清洁能源如空气能、地热能、太阳能逐步用于热源产热，但是我国区域供热系统还是以化石燃料为主，会造成较大环境污染和运行能耗。其中，提升区域供热系统的控制水平是提高运行效率、降低能耗的关键技术。在区域供热系统中，换热站是连接热源与建筑物的重要枢纽，通过换热器一次侧高温热水与二次侧低温热水之间的换热，将热量从热源侧转移到建筑物侧。在长达近150天的供热季期间，换热站一直保持着运行状态，换热器和循环泵的控制水平直接影响了整个系统的运行效率。

换热器一次侧电动调节阀的开度影响了进入建筑物的热水温度，换热器二次侧循环泵的频率影响了进入建筑物的热水流量。因此，在对换热站内部设备的控制方面，现有技术大多集中于对换热器一次侧电动调节阀开度和二次侧循环泵频率进行优化控制，以期达到换热站侧供热量与建筑物侧需热量相匹配的目的。然而，换热站内部设备的开启数量往往不是自动调节的，一般凭现场管理者的工程经验来调整：在天气温度较高的供热季初期和末期，开启较少的换热器和循环泵；在天气温度较低的供热季中期，开启较多的换热器和循环泵。这就意味着换热站内部设备的开启数量是阶段性的，导致换热站的供热量调节范围较小。这种手动调节方式不能动态、精准匹配供热量与需热量，当换热器一次侧电动调节阀开度或二次侧循环泵频率达到极端值供水水温和流量仍达不到设定值时，会导致换热站供热量过剩或不足。为了增大换热站侧供热量的调节范围，急需较为先进的换热站内部设备运行数量调节装置和控制方法。

发明内容

针对上述换热站供热量调节范围有待提高的问题，本发明的目的在于提供一种换热站换热器与循环泵运行切换调节装置与工作方法，该装置包括控制模块、止回阀、水温传感器、电动调节阀、循环泵变频调速器、压差传感器和电磁阀，通过实时检测二次侧供水温度、供回水压差在时间尺度上维持的状态，提供两种典型连接形式换热站的换热器与循环泵运行切换工作方法，以达到扩大换热站供热量调节范围、提高换热站供热量与建筑物需热量匹配度的目的。

为达到上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种换热站换热器与循环泵运行切换调节装置，包括控制模块 101，控制模块101通过信号线与换热站进水总管水温传感器102、换热器一次出水管水温传感器103、换热器一次进水管电动调节阀 104、换热器二次出水管水温传感器105、循环泵变频调速器107、分水器水温传感器108、集水器水温传感器109、分集水器压差传感器 110、换热器二次回水管电磁阀111相连；所述换热器二次回水管电磁阀111仅安装于换热器、循环泵“先并联-后串联结构”的换热站中，在换热器、循环泵“先串联-后并联结构”的换热站中无需安装。

一种换热站换热器与循环泵运行切换调节装置，单台换热器的换热能力用对数平均温差来定量化估算，其中， T₁为换热站进水总管水温，T₂为换热器一次出水管水温，T₃为集水器水温，T₄为换热器二次出水管水温；在换热器一次进水管电动调节阀104和换热器二次回水管电磁阀111全开时，计算各换热器的对数平均温差。