多热源环状管网的动态模拟与仿真

摘要

近年来，随着城镇供热事业的不断发展，供热管网的规模在逐渐扩大，多热源联网运行也就自然而然的成为了集中供热系统发展的方向。因为它不仅可以极大地提高供热的安全性，而且还能显著地降低能耗。虽然目前区域联网正在得到广泛的实施，但真正实现大型热源联网运行的城市还不多见。因为目前多热源联网运行的理论与技术尚未成熟，对于以什么方式实现联网，多热源联网运行如何设计，长距离的联网运行后其经济性、可靠性如何，尤其是对联网运行后整个管网的水力工况、热力工况如何，能否很好的满足用户供热量的需求都缺乏系统和深入的论述，实践中缺乏理论指导。 本文就针对上述制约多热源联网运行的因素进行了较深入的探讨和研究。提出了多热源环状管网作为多热源联网运行的一种模式所具有的优越性，并且给出了多热源环状管网的设计方法，为实际工程的应用提供指导。 决定一个管网运行成功与否的标准，是热用户对供热质量的反映。因此本文针对制约联网运行的关键因素——联网运行后管网水力工况、热力工况的问题建立了管网的水力工况、热力工况数学模型，并在该数学模型的基础上，采用Marlab中的Simulink动态仿真功能，建立了基于Simulink的多热源环状管网仿真模型，为多热源环状管网的研究提供了一种新的研究手段。 在所建立的多热源环状管网仿真模型的基础上，结合某一具体工程实例进行了仿真分析，给出了多热源环状管网初调节和运行调节的方法，为解决系统的水力失调提供了有效措施。而最终满足用户供热量的需求是以热力平衡为前提，因此，本文针对引起热力失调的主要原因之一：管网的散热损失而导致供回水温差的减小所引起的供热量的不足进行了详细的数据分析，并且提出了一些消除热力失调的有效方法：如对管网进行流量的重新分配，使其达到理想流量；建议考虑供回水温差的影响对用户换热器换热面积的修正，尤其是末端用户；强化系统地保温与管理等。最后对多热源环状管网的可靠性与经济性进行了定性的分析，得出了多热源环状管网是一种经济合理，运行安全可靠的供热模式，是一种值得推广应用的大型热源联网模式。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3本论文研究的主要内容

第二章多热源环状管网的设计方法

2.1多热源环状管网的概念

2.2多热源环状管网设计原则

2.2.1热源布置

2.2.2管网布置

2.2.3子系统的划分

2.2.4环网水力计算

2.2.5环网水压图的绘制

2.2.6系统的定压

2.2.7设备选型

2.3多热源环状管网设计步骤

2.4多热源环状管网运行工况

第三章多热源环状管网的数学模型

3.1多热源环状管网水力工况数学模型

3.1.1多热源环状管网水力工况计算理论基础

3.1.2多热源环状管网水力工况分析的基本原理

3.2多热源环状管网热力工况数学模型

3.2.1多热源环状管网热力工况计算理论基础

3.2.2多热源环状管网热力工况分析的基本原理

第四章多热源环状管网的仿真模型

4.1 SIMULINK交互式集成仿真环境

4.2多热源环状管网的仿真模型

4.2.1设计工况下多热源环状管网的仿真模型

4.2.2某一热源故障工况下多热源环状管网的仿真模型

第五章仿真结果分析

5.1仿真工程

5.2准备工作

5.3环网设计参数的确定和水压图的绘制

5.4设计工况下多热源环状管网的仿真结果与分析

5.4.1水力工况数据分析

5.4.2热力工况数据分析

5.5热源—故障工况下多热源环状管网的仿真结果与分析

5.5.1水力工况数据分析

5.5.2热力工况数据分析

5.6结论

第六章多热源环状管网可靠性与经济性分析

6.1多热源环状管网的可靠性分析

6.1.1热网可靠性的定义

6.1.2供热系统可靠性评价指标

6.1.3多热源环状管网与单热源枝状管网的可靠性分析

6.2多热源环状管网的经济性分析

6.2.1年计算费用法

6.2.2多热源环状管网与单热源枝状管网的经济性分析

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢

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