楊勇

摘 要：出于保護環(huán)境和節(jié)約能源考慮，現(xiàn)在集中供熱已經(jīng)受到了越來越廣泛的關(guān)注和重視，并且獲得了較快的技術(shù)發(fā)展。需要做好針對高溫水供熱管網(wǎng)應(yīng)用過程中的研究和分析。

關(guān)鍵詞：高溫管道;供熱管網(wǎng);優(yōu)異性

1 前言

現(xiàn)在人們對于工業(yè)蒸汽負(fù)荷用量的減少以及采暖負(fù)荷比例的增加，為高溫水供熱管網(wǎng)提供了更好的應(yīng)用背景。文章從這一點出發(fā)分析了其應(yīng)用過程中的優(yōu)異性，以及具體使用過程中常見的問題。

2 相關(guān)背景

隨著人民生活水平提高，對供暖室內(nèi)熱舒適度的要求不斷提高，而近年來提倡節(jié)能減排工作，又對集中供熱管網(wǎng)在保證熱用戶熱舒適度要求的同時盡量節(jié)能運行提出了更高要求。因此，如何解決熱網(wǎng)熱力失調(diào)問題，如何對熱網(wǎng)熱力參數(shù)進行分析和調(diào)控就顯得極為重要。本文首先建立熱水供熱系統(tǒng)熱力工況計算模型。提出建立由系統(tǒng)熱源、熱用戶、供水管網(wǎng)、回水管網(wǎng)所組成的空間網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在對直接連接、間接連接熱水供熱系統(tǒng)熱用戶供熱熱負(fù)荷計算分析基礎(chǔ)上，基于圖論理論分別建立直接連接、間接連接熱水供熱系統(tǒng)熱力工況計算模型。該計算模型可以對不同幾何結(jié)構(gòu)的熱網(wǎng)進行熱力工況計算。在熱網(wǎng)水力工況計算基礎(chǔ)上，編制空間熱網(wǎng)熱力工況計算軟件。該軟件可以方便地計算直接連接、間接連接熱水供熱系統(tǒng)熱力工況，并對熱網(wǎng)熱力參數(shù)進行分析和調(diào)控。熱力計算軟件根據(jù)熱網(wǎng)實際情況，自動生成熱網(wǎng)上、下關(guān)聯(lián)矩陣，在已知設(shè)計工況下?lián)Q熱器傳熱系數(shù)、換熱面積等熱力計算條件時，可計算得到熱網(wǎng)供熱熱負(fù)荷的分布、熱用戶平均室內(nèi)溫、熱網(wǎng)換熱站（熱用戶）出口水溫以及熱網(wǎng)節(jié)點溫度。某城市以電廠高溫水為熱源，2009年開始集中供熱。目前已建設(shè)高溫水管網(wǎng)50余公里，2015年熱用戶92家，實際供熱面積達450萬㎡。隨著開發(fā)區(qū)的開發(fā)建設(shè)，新建建筑面積逐年快速增長，實際采暖供熱面積也發(fā)展較快，最大供熱距離約20公里，2018年規(guī)劃供熱面積將達到600萬㎡。近兩年來，高溫?zé)崴芫W(wǎng)供熱區(qū)域局部出現(xiàn)水力失衡較為嚴(yán)重，部分小區(qū)始終無法達到預(yù)期的供暖效果，居民投訴有所增加。特別是管網(wǎng)末端區(qū)域供水壓力偏小，供熱效果較差。高溫?zé)崴芫W(wǎng)如不進行加壓改造將影響整個區(qū)域的供熱效果。歐洲一些國家一般都在七十年代建成熱網(wǎng)水力工況計算機模型并可以解算一些有關(guān)的經(jīng)濟問題。其他研究人員用計算機模擬研究了比摩阻在恒定流及非恒定流下的模型和相關(guān)課題。用一維非恒定流模型來模擬管道的瞬變流通常有效且經(jīng)濟，但在某些情況下，恒定流摩阻項的采用往往制約著該模型的運用。所以人們一直在尋求非恒定摩阻項的精確表達式和計算方法。

3 優(yōu)異性分析方法

從資金的時間因素上考慮，主要有靜態(tài)法和動態(tài)法。經(jīng)濟分析中不考慮時間因素對資金的影響的方法稱為靜態(tài)法。靜態(tài)法分析計算簡單，以前國家撥款項目中多采用這種方法進行分析計算。但這種方法并沒有很好地反映資金與時間的關(guān)系，無法準(zhǔn)確地反映經(jīng)濟領(lǐng)域中的真正經(jīng)濟效益。因而近年來一些項目開始較多地采用動態(tài)法進行經(jīng)濟分析，上面介紹的投資回收期法屬于動態(tài)法。由于靜態(tài)法計算簡單，在某些多方案比較優(yōu)化時，也常常采用靜態(tài)法，甚至在某一選定方案的一些粗略計算時，也采用靜態(tài)法。技術(shù)經(jīng)濟分析是建立在對未來所處環(huán)境、呈現(xiàn)狀態(tài)所作預(yù)測的基礎(chǔ)之上的。由于事物的不斷發(fā)展變化，加上人們對客觀事物認(rèn)識的局限性，所以目前的預(yù)測與未來的時間狀況不可避免地會產(chǎn)生誤差，從而使技術(shù)經(jīng)濟分析帶有不確定性，導(dǎo)致這種不確定性的因素被稱為不確定因素。技術(shù)經(jīng)濟評價方案中的不確定因素貫穿于整個壽命周期。敏感性分析是在影響技術(shù)方案的許多不確定因素中，假定其中一個或幾個因素發(fā)生變化的前提下，分析測定技術(shù)方案決策目標(biāo)值對這些因素變化的反映程度，以判定各個因素的變化對目標(biāo)的重要性。敏感性分析是技術(shù)經(jīng)濟分析中對不確定因素處理的一種既簡單又非常實用的方法。通過敏感性分析，對敏感因素作深入的分析決策，控制其變化范圍和幅度，可以測算不確定因素變化對決策目標(biāo)值的影響程度，以及不確定因素的臨界變化范圍，判斷方案的風(fēng)險狀況。優(yōu)化是為了達到合理的技術(shù)設(shè)計而進行數(shù)學(xué)上和技術(shù)上的綜合處理工作。經(jīng)濟比摩阻的單目標(biāo)優(yōu)化是在特定模型的供熱管網(wǎng)下，以費用年值為目標(biāo)函數(shù)，通過最優(yōu)化方法實現(xiàn)目標(biāo)函數(shù)最小值的單個參數(shù)優(yōu)化。對特定供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟比摩阻來說，就是保證熱網(wǎng)費用年值最?。ń?jīng)濟比摩阻對應(yīng)的），以最小的管徑來達到預(yù)期的供熱效果。首先，分析了確定條件、典型供熱規(guī)模下經(jīng)濟比摩阻的變化規(guī)律，得出結(jié)論：管道的經(jīng)濟比摩阻隨著供熱規(guī)模的增大而減小，并分析了產(chǎn)生此結(jié)論的原因。并與傳統(tǒng)的推薦值進行比計較，得出傳統(tǒng)的比摩阻推薦值并非是一個最佳經(jīng)濟值。其次，對不同情況下的結(jié)果進行分析比較，得出了不同供回水溫差下、相同溫差和不同供水溫度下及確定工況下不同采暖地區(qū)等三種情況下，典型規(guī)模經(jīng)濟比摩阻的變化規(guī)律，分析問題產(chǎn)生的原因，并得出了對工程有意義的結(jié)論。再次，對經(jīng)濟比摩阻和熱網(wǎng)的穩(wěn)定性進行分析：在典型工程的供熱規(guī)模中，當(dāng)管網(wǎng)主干線設(shè)置中繼泵時，經(jīng)濟比摩阻值有所增加，并且隨著中繼泵數(shù)量無限增加，經(jīng)濟比摩阻的增加具有一極限值。最后，利用單因素分析法對經(jīng)濟比摩阻進行敏感性分析，得出影響經(jīng)濟比摩阻的主要因素，并分析了各影響因素的對經(jīng)濟比摩阻的敏感程度，這在工程投資計算中具有很大的參考價值。

4 結(jié)束語

人們對于供熱需求的具體內(nèi)容從工業(yè)應(yīng)用到供暖應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，給高溫水供熱網(wǎng)絡(luò)帶來了新的發(fā)展前景，在這樣的背景下，需要做好準(zhǔn)備，確保其應(yīng)用的有效性，做好優(yōu)異性分析，進一步促進相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。

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