赵宁
新疆城乡规划设计研究院有限公司 新疆乌鲁木齐830000
【摘要】本文主要分析了多热源联合供热系统的设计原则和工况，进一步优化调度多热源联合供热系统，进一步提高多热源联合供热系统的热效率，降低供热成本，促进我国供热系统运行的稳定性。
关键词：多热源联合供热系统；设计原则；工况
近些年我国逐渐发展了城市集中供热，逐渐改变区域锅炉房单独供热为多个区域锅炉房联合供热方式。对比单热源供热系统，多热源联合供热系统的热力工况和水力工况非常复杂，虽然现如今还无法全面取消燃煤采暖，但是利用多热源联合供热系统可以减小区域锅炉房运行时间，同时可以充分利用热电厂多余热能。
一、多热源联合供热系统的设计原则
根据某市热源厂联合供热改造方案，分析多热源联合供热系统设计原则和工况，多热源联合供热系统设计步骤如下：1.首先需要确定主热源和调峰热源联合供热的方式，例如可以利用并联供热和阶段供热等方式，针对多个调峰热源系统，还可以合理规划不同调峰热源的投入顺序和运行时间。2.确定了联合供热方式，需要制定供热调节曲线。3.完成上述两个步骤之后，可以确定不同供热情况下不同管段的流量，合理选择管径，并且分析各个工况的水力，确定循环水泵的扬程和流量。【1】
（一）热源厂供热系统
该市的城区东部具有3座热源厂，分析各热源厂的最大供热能力，主热源厂供热能力为44.5MW，中部热源厂的锅炉房最大供热能力为15MW，细部锅炉房最大供热能力为43MW。整个供热系统热负荷为98.9MW。
原有的热水供暖利用截断运行方式，后来逐渐扩大供暖规模，热源厂首站和锅炉房无法满足负荷要求，再加上一级网布置缺乏规范性，因此需要整改热水供暖形式间接连接联合供暖。控制一级管网供回水温度为115℃/70℃，控制二级管供回水温度为80℃/60℃。
供热系统涉及到30多个热力站，各个热力站供暖面积都是不同的。不同的热力站供热包括两种工况，其中有一部分热力站在采暖过程中，通过热电厂首站单独供暖。还有一部分热力站在采暖初期，利用热电厂和条丰润锅炉房共同供暖形式。【2】
根据该市气象条件，计算供暖室外温度为16℃，控制采暖期的时间为154d，在供暖时期，平均室外温度在-6℃。计算供暖室内温度为18℃。
（二）多热源联合供热方案
为了充分利用热能，减少锅炉房燃料用量，需要利用多热源联合供热方式。在采暖初期利用单独热电厂供暖方式，室外温度不断降低之后，逐渐增加锅炉数量。分为以下5个阶段： 分析热电厂单独供热的工况。在采暖初期，系统供热系数为0.383，系统主热源供热系数为0.425.而室外温度是3.9℃。投入锅炉房热水锅炉之后，和热电厂并联运行。热电厂和热水锅炉最大供热能力是78.1MW，系统热源供热系数是0.487，室外温度为0℃。热水锅炉和热电厂并联运行，热电厂和热水锅炉供热能力为72.6MW，多热源联合供热系统热源供热系数为0.812，室外温度为-5℃。室外温度不断降低，需要投入使用调峰锅炉，和热电厂并联运行。
二、建立供热调节曲线
多热源联合供热系统选用间接连接方式，需要制定供热调节曲线。针对一级网路，需要根据质量-流量调节曲线运行，实现并联供热效果。连接二级网路和采暖用户，落实质调节方式。工作人员需要根据供热管道设计温度和室外采暖设计温度的对应关系，绘制一级网和二级网的供热调节曲线。
【3】
三、供热管网水力计算和水力工况分析
制定供热调节曲线，多热源热水供热管网利用多联运行模式，逐个投入使用调峰锅炉房之后，在不同室外温度工况下，在供热过程中，将会改变管网主干线和各分支管网流量。因此需要计算不同水力工况，其中设计依据是管网损失最大的工况，这种计算方式和单热源供热管网水力计算具有较大的差异性。
四、多热源联合供热系统优化调度
（一）多热源联合供热系统优化调度的重要性
通过优化调度多热源联合供热系统，可以改善供热效果，提高整体供热效率，保障综合效益。一方面可以提高供热系统的安全性和稳定性。通过优化调度，可以降低事故工况和停机工况的发生率。多热源联合供热系统中各个热源之间属于备用关系，如果某个热源发生故障， 热源正常运行因此受到影响，因此需要及时切换其它的热源，保障供热的持续性，使供热系统的安全性因此提高。另一方面可以提高多热源联合供热系统运行效率，因为不同热源热效率是不同的，在各种热负荷的影响下，通过合理调度各热源，可以保障节能效果。在低负荷状态中，首先需要投入基础热源，不断提高热负荷之后，利用基础热源无法满足供热要求，需要逐渐投入其它的热源，减少热源整体运行时间，使整体系统运行效率因此提高。最后可以降低系统运行成本。不同热源具有不同的供热效率和供热成本，供热系统在实际运行阶段，选用的热源要具备较高的运行热效率和较低的供热成本，因此节省整个系统的运行费用。
（二）多热源联合供热系统优化调度分析
1.分析全长热负荷：工作人员可以结合以往的运行数据，全面分析全厂的热负荷，制定全厂供热负荷曲线图，结合曲线图分析不同阶段热负荷发生的变化。
2.分析各热源运行现状：结合历年运行数据，全面分析热源运行情况，绘制热源供热负荷曲线图，结合曲线图分析不同热源在各个供热阶段的运行情况。【4】
3.分析各热源供热成本：分析比较多热源联合供热系统不同热源的供热成本，可以确定优化调度的顺序。
4.分析各热源供热能力：分析不同热源供热能力，分析在不同工况下，计算全长供热能力，同时可以激发供热能力。
5.综合分析优化调度方案：根据全厂的热负荷，分析各热源的运行现状，计算不同热源供热成本，分析不同热源的供热管理效果，制定科学的多热源联合供热系统优化调度方案。
（三）综合分析调度方案
对比分析采暖季各热源实际供热负荷对比情况，以此为基础制定优化调度方案。电厂在采暖季主要供热方式为供热机组抽汽供热方式，因为受到电负荷的影响，机组没有实现满负荷供热状态。在高寒期，热水炉具有较大的热负荷，因此热熟路供热成本比较高，因此需要减少热水炉运行时间。在高寒期间，热泵运行负荷处于80~100MW范围内，但是热泵供热能力可以达到127MW以上，说明热泵供热能力具有一定的裕度，因为热泵供热成本比较低，可以结合现场运行情况，进一步利用热泵供热方式。
结束语：
本文主要分析了多热源联合供热系统设计原则和方法，在日后城市多热源联合供热系统设计和研究工作起到参考作用，此外提出多热源联合供热系统优化调度方案，保障多热源联合供热系统运行效率，降低整体供热系统的运行成本，促进供热工作可持续发展。
参考文献：
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[2]杨志群,吴畅,夏明.多热源联合供热系统优化调度研究[J].能源与节能,2019(12):56-58.
[3]王昊.浅谈多热源梯级联合供热运行技术应用[J].科技视界,2019(24):102-103.
[4]何珊,张昌建,刘欢.多热源联合供热系统在邢台矿浴室改造项目中的实例解析[J].煤炭与化工,2017,40(10):6-10.