近年來，城市建設(shè)得到了快速發(fā)展，采暖、空調(diào)、生活熱水等城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也出現(xiàn)了同步增長，但由于管網(wǎng)的設(shè)計(jì)供熱能力與實(shí)際供熱能力不同，以及供熱管道管徑的非無級變化，導(dǎo)致了熱網(wǎng)運(yùn)行的水力失調(diào)；熱網(wǎng)不同部位供熱面積的增加或減少，致使供熱管網(wǎng)的水力特性和供熱運(yùn)行狀況隨之發(fā)生變化；另外，因電廠供熱故障造成的供熱熱負(fù)荷的不足而引起的用戶不滿等，都是需要我們通過調(diào)節(jié)熱網(wǎng)消除或降低。
因此，在供熱期前及時準(zhǔn)確了解熱網(wǎng)的運(yùn)行狀況，對做好冬季供熱熱網(wǎng)的平衡、提高熱網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、安全、可靠和改善供熱質(zhì)量就顯得尤為重要。唐山熱力總公司利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行熱網(wǎng)的水力分析，并將其應(yīng)用于實(shí)際的供熱運(yùn)行調(diào)度，本文即對近年來積累的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了整理、匯總，以供交流和借鑒。
一、概述
唐山市熱力總公司在2010～2011年度供熱期前供熱面積為2286.4萬平方米，基本全部由原來的5座熱電廠供熱。2010～2011供熱期將有500萬平方米納入熱網(wǎng)供熱。一方面熱源之一的高耗能的小型熱電廠—缸窯熱電廠即將停產(chǎn)，熱源不足，一方面新熱源—豐潤熱電廠引入市區(qū)，加之電廠故障引起的低溫狀態(tài)。如何做好熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)，提高供熱質(zhì)量，是擺在我們面前的實(shí)實(shí)在在的問題。為此我們通過計(jì)算機(jī)模擬了30多種熱網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，以適應(yīng)供熱運(yùn)行的需要。
二、水力計(jì)算軟件簡介
唐山熱力總公司應(yīng)用的水力計(jì)算軟件最初是自主研發(fā)的分析軟件，它將供熱水力計(jì)算的過程程序化，熱源、熱網(wǎng)和熱用戶基本信息數(shù)據(jù)化。即：把各熱源循環(huán)泵的特性；管網(wǎng)各部分的管徑、長度、泄漏量、高程、方向；熱用戶的熱負(fù)荷、名稱等數(shù)據(jù)輸入到軟件的數(shù)據(jù)庫中，建成數(shù)據(jù)庫，并按既定的程序進(jìn)行計(jì)算，得出熱網(wǎng)運(yùn)行的結(jié)果，指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)度。它的基本功能主要有：
1.繪制出熱網(wǎng)的平面示意圖，直觀表達(dá)熱網(wǎng)的運(yùn)行狀況；
2.根據(jù)熱源參數(shù)和熱用戶負(fù)荷情況，自動計(jì)算出熱網(wǎng)達(dá)到水力平衡時各熱源、管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和熱用戶的流量及供、回水壓力；
3.計(jì)算出各熱用戶的剩余壓差，確定最不利環(huán)路；
4.繪制熱源至任意熱力站（熱用戶）的水壓圖；
5.確定各熱力站（熱用戶）的Kv值；
6.計(jì)算結(jié)果報(bào)表輸出。
三、實(shí)際應(yīng)用
3、軟件的應(yīng)用方向
3.1校核供熱管網(wǎng)、提供供熱管網(wǎng)改造方案，分析管網(wǎng)、熱力站或熱用戶供熱面積發(fā)生變化時對其他熱用戶的影響程度；
3.2確定多熱源環(huán)狀或支狀管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)供熱時的最佳水利交匯點(diǎn)和各熱源的運(yùn)行參數(shù)、供熱范圍，根據(jù)熱源供熱能力實(shí)現(xiàn)部分熱力站（熱用戶）在不同熱源間擇網(wǎng)運(yùn)行；
3.3根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果中的流量和Kv值進(jìn)行站內(nèi)自控系統(tǒng)電動調(diào)節(jié)閥的選型，并根據(jù)熱網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r及時調(diào)整、合理利用電動調(diào)節(jié)閥；
3.4根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果中的流量和剩余壓差，進(jìn)行管網(wǎng)調(diào)節(jié)；
3.5確定各熱力站（熱用戶）對其他熱力站（熱用戶）供熱效果無明顯影響時的最大供熱面積。
四、應(yīng)用實(shí)例
4.1聯(lián)網(wǎng)計(jì)算及劃分熱源供熱區(qū)域
2010年唐山熱力擁有6大熱源廠（含即將完工的豐潤電廠和即將停產(chǎn)的缸窯電廠），大環(huán)網(wǎng)構(gòu)架已經(jīng)初具規(guī)模，但各熱源廠的補(bǔ)水能力和協(xié)調(diào)聯(lián)動能力不足，仍然處于各自獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)。為了確保各熱源、熱網(wǎng)的水力工況處于最佳狀態(tài)，策劃了四種方案模擬環(huán)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行水力計(jì)算：一是豐潤電廠未完工，5大熱源聯(lián)網(wǎng)；二是豐潤電廠未完工，缸窯電廠停產(chǎn)，4大熱源聯(lián)網(wǎng)；三是豐潤電廠供熱，缸窯電廠未停產(chǎn)，6大熱源聯(lián)網(wǎng)；四是豐潤電廠完工，缸窯電廠停產(chǎn)，5大熱源聯(lián)網(wǎng)。通過水力計(jì)算軟件分析，得到了合理的供熱范圍劃分的方案，最終以豐潤電廠未完工，缸窯電廠停產(chǎn)，4大熱源供熱的模式步入供熱期。隨著2010年12月18日豐潤熱網(wǎng)注水的完成，我們啟動了豐潤電廠，并入了熱網(wǎng)中，由于豐潤電廠距離市中心較遠(yuǎn)，僅熱網(wǎng)DN1200的主干線就長達(dá)21.2km，且中繼泵尚未安裝，我們按軟件分析、計(jì)算的結(jié)果，將市區(qū)熱網(wǎng)裕華道支線的176萬平方米，西郊熱網(wǎng)主干線的15萬平方米劃入了豐潤熱網(wǎng)，實(shí)施平衡調(diào)節(jié)后的熱網(wǎng)，各系統(tǒng)運(yùn)行良好。
4.2加裝分段閥門，提高熱網(wǎng)的可調(diào)性
唐山市中心區(qū)的供熱任務(wù)主要由西郊電廠、市區(qū)電廠、陡河電廠和豐潤電廠供熱，熱網(wǎng)的敷設(shè)使得西郊電廠分別與市區(qū)電廠和豐潤電廠相聯(lián)，市區(qū)電廠與上述3座電廠均相聯(lián)，陡河電廠目前僅與市區(qū)電廠相聯(lián)。雖然最佳的水力工況點(diǎn)——各熱源的供熱區(qū)域已經(jīng)確定，但是，當(dāng)某一熱源廠進(jìn)入故障狀態(tài)，供熱能力明顯不足時，必然會影響事故熱源區(qū)供熱效果，引發(fā)用戶的不滿。為此，公司決定再次對各熱源的供熱區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并以整體向下微調(diào)正常供熱區(qū)域的供熱溫度的方式來提升故障區(qū)域的供熱溫度。幾年來，公司在熱網(wǎng)原有分支閥門的基礎(chǔ)上，增加了多處分段閥門，其中在西郊和市區(qū)電廠聯(lián)網(wǎng)的興源道支干線上增加了兩道閥門，使兩段熱網(wǎng)各自保有約43萬平方米的調(diào)整空間；西山道支干線上增加了兩道閥門，使兩段熱網(wǎng)分別有35.5萬平方米和40萬平方米的調(diào)整空間；國防道支干線增加了1道閥門，使該熱網(wǎng)有17萬平方米的調(diào)整空間；市區(qū)與陡河電廠熱網(wǎng)分別有81萬平方米和122萬平方米的調(diào)整空間等，確保在某一熱源廠出現(xiàn)故障時能最大限度降低負(fù)面影響，體現(xiàn)了唐山熱力“保民生”的服務(wù)宗旨。
4.3擇網(wǎng)運(yùn)行，提高熱網(wǎng)可靠性
2010～2011供熱期，市區(qū)電廠發(fā)生了多次的故障，供熱溫度偏低，通過與西郊電廠之間分段閥門的調(diào)整，減小了故障帶來的影響。在市區(qū)電廠故障造成供熱效果最差的階段，我們啟動了陡電熱網(wǎng)的中繼泵站，將市區(qū)熱網(wǎng)的203萬平方米劃入陡電熱網(wǎng)、161.5萬平方米劃入了西郊熱網(wǎng)，使市區(qū)電廠的供熱面積降至460余萬平方米，極大地降低了因此帶來的負(fù)面影響。
4.4科學(xué)選擇電動閥，保證熱網(wǎng)運(yùn)行安全
由于部分熱力站的實(shí)際供熱負(fù)荷達(dá)不到設(shè)計(jì)負(fù)荷，個別熱力站因熱源廠供熱量過高，導(dǎo)致站內(nèi)自控閥門發(fā)生震動，引起站內(nèi)設(shè)備共振，危害運(yùn)行安全。2005年夏季，我公司根據(jù)水力計(jì)算軟件計(jì)算結(jié)果中各站的Kv值和站內(nèi)現(xiàn)有自控閥門的Kvs值，對問題嚴(yán)重的36＃-1等熱力站的自控閥門進(jìn)行了調(diào)整，運(yùn)行效果良好，再也未出現(xiàn)過震動現(xiàn)象。
因此，在供熱期前及時準(zhǔn)確了解熱網(wǎng)的運(yùn)行狀況，對做好冬季供熱熱網(wǎng)的平衡、提高熱網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、安全、可靠和改善供熱質(zhì)量就顯得尤為重要。唐山熱力總公司利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行熱網(wǎng)的水力分析，并將其應(yīng)用于實(shí)際的供熱運(yùn)行調(diào)度，本文即對近年來積累的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了整理、匯總，以供交流和借鑒。
一、概述
唐山市熱力總公司在2010～2011年度供熱期前供熱面積為2286.4萬平方米，基本全部由原來的5座熱電廠供熱。2010～2011供熱期將有500萬平方米納入熱網(wǎng)供熱。一方面熱源之一的高耗能的小型熱電廠—缸窯熱電廠即將停產(chǎn)，熱源不足，一方面新熱源—豐潤熱電廠引入市區(qū)，加之電廠故障引起的低溫狀態(tài)。如何做好熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)，提高供熱質(zhì)量，是擺在我們面前的實(shí)實(shí)在在的問題。為此我們通過計(jì)算機(jī)模擬了30多種熱網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，以適應(yīng)供熱運(yùn)行的需要。
二、水力計(jì)算軟件簡介
唐山熱力總公司應(yīng)用的水力計(jì)算軟件最初是自主研發(fā)的分析軟件，它將供熱水力計(jì)算的過程程序化，熱源、熱網(wǎng)和熱用戶基本信息數(shù)據(jù)化。即：把各熱源循環(huán)泵的特性；管網(wǎng)各部分的管徑、長度、泄漏量、高程、方向；熱用戶的熱負(fù)荷、名稱等數(shù)據(jù)輸入到軟件的數(shù)據(jù)庫中，建成數(shù)據(jù)庫，并按既定的程序進(jìn)行計(jì)算，得出熱網(wǎng)運(yùn)行的結(jié)果，指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)度。它的基本功能主要有：
1.繪制出熱網(wǎng)的平面示意圖，直觀表達(dá)熱網(wǎng)的運(yùn)行狀況；
2.根據(jù)熱源參數(shù)和熱用戶負(fù)荷情況，自動計(jì)算出熱網(wǎng)達(dá)到水力平衡時各熱源、管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和熱用戶的流量及供、回水壓力；
3.計(jì)算出各熱用戶的剩余壓差，確定最不利環(huán)路；
4.繪制熱源至任意熱力站（熱用戶）的水壓圖；
5.確定各熱力站（熱用戶）的Kv值；
6.計(jì)算結(jié)果報(bào)表輸出。
三、實(shí)際應(yīng)用
3、軟件的應(yīng)用方向
3.1校核供熱管網(wǎng)、提供供熱管網(wǎng)改造方案，分析管網(wǎng)、熱力站或熱用戶供熱面積發(fā)生變化時對其他熱用戶的影響程度；
3.2確定多熱源環(huán)狀或支狀管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)供熱時的最佳水利交匯點(diǎn)和各熱源的運(yùn)行參數(shù)、供熱范圍，根據(jù)熱源供熱能力實(shí)現(xiàn)部分熱力站（熱用戶）在不同熱源間擇網(wǎng)運(yùn)行；
3.3根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果中的流量和Kv值進(jìn)行站內(nèi)自控系統(tǒng)電動調(diào)節(jié)閥的選型，并根據(jù)熱網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r及時調(diào)整、合理利用電動調(diào)節(jié)閥；
3.4根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果中的流量和剩余壓差，進(jìn)行管網(wǎng)調(diào)節(jié)；
3.5確定各熱力站（熱用戶）對其他熱力站（熱用戶）供熱效果無明顯影響時的最大供熱面積。
四、應(yīng)用實(shí)例
4.1聯(lián)網(wǎng)計(jì)算及劃分熱源供熱區(qū)域
2010年唐山熱力擁有6大熱源廠（含即將完工的豐潤電廠和即將停產(chǎn)的缸窯電廠），大環(huán)網(wǎng)構(gòu)架已經(jīng)初具規(guī)模，但各熱源廠的補(bǔ)水能力和協(xié)調(diào)聯(lián)動能力不足，仍然處于各自獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)。為了確保各熱源、熱網(wǎng)的水力工況處于最佳狀態(tài)，策劃了四種方案模擬環(huán)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行水力計(jì)算：一是豐潤電廠未完工，5大熱源聯(lián)網(wǎng)；二是豐潤電廠未完工，缸窯電廠停產(chǎn)，4大熱源聯(lián)網(wǎng)；三是豐潤電廠供熱，缸窯電廠未停產(chǎn)，6大熱源聯(lián)網(wǎng)；四是豐潤電廠完工，缸窯電廠停產(chǎn)，5大熱源聯(lián)網(wǎng)。通過水力計(jì)算軟件分析，得到了合理的供熱范圍劃分的方案，最終以豐潤電廠未完工，缸窯電廠停產(chǎn)，4大熱源供熱的模式步入供熱期。隨著2010年12月18日豐潤熱網(wǎng)注水的完成，我們啟動了豐潤電廠，并入了熱網(wǎng)中，由于豐潤電廠距離市中心較遠(yuǎn)，僅熱網(wǎng)DN1200的主干線就長達(dá)21.2km，且中繼泵尚未安裝，我們按軟件分析、計(jì)算的結(jié)果，將市區(qū)熱網(wǎng)裕華道支線的176萬平方米，西郊熱網(wǎng)主干線的15萬平方米劃入了豐潤熱網(wǎng)，實(shí)施平衡調(diào)節(jié)后的熱網(wǎng)，各系統(tǒng)運(yùn)行良好。
4.2加裝分段閥門，提高熱網(wǎng)的可調(diào)性
唐山市中心區(qū)的供熱任務(wù)主要由西郊電廠、市區(qū)電廠、陡河電廠和豐潤電廠供熱，熱網(wǎng)的敷設(shè)使得西郊電廠分別與市區(qū)電廠和豐潤電廠相聯(lián)，市區(qū)電廠與上述3座電廠均相聯(lián)，陡河電廠目前僅與市區(qū)電廠相聯(lián)。雖然最佳的水力工況點(diǎn)——各熱源的供熱區(qū)域已經(jīng)確定，但是，當(dāng)某一熱源廠進(jìn)入故障狀態(tài)，供熱能力明顯不足時，必然會影響事故熱源區(qū)供熱效果，引發(fā)用戶的不滿。為此，公司決定再次對各熱源的供熱區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并以整體向下微調(diào)正常供熱區(qū)域的供熱溫度的方式來提升故障區(qū)域的供熱溫度。幾年來，公司在熱網(wǎng)原有分支閥門的基礎(chǔ)上，增加了多處分段閥門，其中在西郊和市區(qū)電廠聯(lián)網(wǎng)的興源道支干線上增加了兩道閥門，使兩段熱網(wǎng)各自保有約43萬平方米的調(diào)整空間；西山道支干線上增加了兩道閥門，使兩段熱網(wǎng)分別有35.5萬平方米和40萬平方米的調(diào)整空間；國防道支干線增加了1道閥門，使該熱網(wǎng)有17萬平方米的調(diào)整空間；市區(qū)與陡河電廠熱網(wǎng)分別有81萬平方米和122萬平方米的調(diào)整空間等，確保在某一熱源廠出現(xiàn)故障時能最大限度降低負(fù)面影響，體現(xiàn)了唐山熱力“保民生”的服務(wù)宗旨。
4.3擇網(wǎng)運(yùn)行，提高熱網(wǎng)可靠性
2010～2011供熱期，市區(qū)電廠發(fā)生了多次的故障，供熱溫度偏低，通過與西郊電廠之間分段閥門的調(diào)整，減小了故障帶來的影響。在市區(qū)電廠故障造成供熱效果最差的階段，我們啟動了陡電熱網(wǎng)的中繼泵站，將市區(qū)熱網(wǎng)的203萬平方米劃入陡電熱網(wǎng)、161.5萬平方米劃入了西郊熱網(wǎng)，使市區(qū)電廠的供熱面積降至460余萬平方米，極大地降低了因此帶來的負(fù)面影響。
4.4科學(xué)選擇電動閥，保證熱網(wǎng)運(yùn)行安全
由于部分熱力站的實(shí)際供熱負(fù)荷達(dá)不到設(shè)計(jì)負(fù)荷，個別熱力站因熱源廠供熱量過高，導(dǎo)致站內(nèi)自控閥門發(fā)生震動，引起站內(nèi)設(shè)備共振，危害運(yùn)行安全。2005年夏季，我公司根據(jù)水力計(jì)算軟件計(jì)算結(jié)果中各站的Kv值和站內(nèi)現(xiàn)有自控閥門的Kvs值，對問題嚴(yán)重的36＃-1等熱力站的自控閥門進(jìn)行了調(diào)整，運(yùn)行效果良好，再也未出現(xiàn)過震動現(xiàn)象。
