多热源环状管网定压及运行调节的研究

摘要

随着城市供热的发展,多热源环状管网供热以其节能、可靠等优势已成为供热的发展趋势。由于多热源环状管网的水力特性与常规的枝状管网不同,为了正确地进行设计和水力工况调节,充分发挥环状管网的优势,本文提出了多热源环状管网定压及运行调节的有关问题,并对其进行研究。
　　 该论文介绍了多热源环状管网在国内外的研究及发展现状,指出了国内在多热源环状管网应用技术方面亟待解决的问题,主要涉及多热源环状管网的定压点个数、水力汇交点位置以及多热源环状管网的运行调节等问题。
　　 由于多热源环状管网水力特性的特殊性,应该使用单点定压还是多点定压,这一问题还需深入研究。定压点个数的问题直接影响多热源环状管网运行的安全性、可靠性以及水力稳定性。针对这个问题,本文采用数学方法进行了推导证明。用图论的方法将环状管网的物理模型用数学方法进行表述,即建立了相应的数学矩阵模型,并用线性代数的方法进行理论推导,研究结果表明多热源环状管网只能进行单点定压。
　　 多热源环状管网的水力交汇点,起到了划分多热源环状管网中各热源供热范围的作用。水力交汇点位置的正确判定,对多热源环状管网的设计和运行调节意义重大。本文利用MATLAB软件编辑计算程序,对所建立的管网模型进行了多工况的计算分析,研究结果表明多热源环状管网中增大与水力汇交点相关联管段的阻抗及增大用户的阻抗对水力汇交点的位置影响甚微。
　　 在单热源枝状管网中,由于热源的供热范围不会因为流量而改变,因此热源循环水泵的转速与热源的流量成正比例关系。然而,对于多热源环状管网,由于水力汇交点的位置可能会随热源流量的改变而改变,各热源供热范围的总阻抗将发生变化,有可能导致多热源环状管网热源的流量与循环水泵的转速不再成正比例关系。本文利用MATLAB软件对多个工况进行了水力工况分析,证明了这一结论。
　　 最后,本文针对西安市碑林区热源的分布现状,建立了多热源环状管网模型,并在该模型上,进行了以上相关问题的计算分析,再现了以上理论分析所得到的结论。
　　 本论文的研究成果,对多热源环状管网的正确设计和运行调节具有一定的实际指导意义。