多热源集中供热系统水力性能优化方法

杨 红,王智伟

(西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院,陕西省 西安市 710055)

0 引言

江亿院士在《中国建筑节能年度发展研究报告2020》[1]中指出,我国北方供暖能耗占据了建筑总能耗约四分之一,供暖节能是建筑节能的关键部分。供暖节能的实现可以从3个方面入手:热源、热网、热用户。多热源联合供热技术是从热源方面响应供暖节能的手段之一,该技术可以实现热量的按需自由调度,还可以充分配合可再生能源、清洁能源的有效使用。为了充分发挥出多热源供热的优势,在考虑热用户供热可靠性的前提下对热网进行优化是非常必要的手段。

水力计算是多热源集中供热系统设计阶段的重要环节,其准确性和及时性关系到系统的安全经济运行。徐宝萍等[2]提出了一种管网水力条件计算方法,该方法针对水力计算问题的全过程进行了详细系统的论述。李祥立等[3]将最小平方和方法引入水力计算程序中,用来确定管网初始流量分布。王静[4]运用了基本回路法和基尔霍夫定律构建了系统水力工况的数学模型,研制出了一套专门适用于多热源环状管网水力计算的程序。WEI等[5]利用基尔霍夫定律和图论建立了具有3个热源的系统管网数学模型,运用多维背包问题(multidimensional knapsack problem,MKP)建模技术,确定了正常运行工况下管网的供水水流方向。WANG 等[6]建立了网状集中供热系统的管网热动力耦合模型,可以得到所有管道的流向和流量。YAN 等[7]基于基尔霍夫定律,建立了分布式变频泵集中供热系统的水力模型和参数标定方法。……