一种供热机组节能改造系统及其节能运行控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种供热机组节能改造系统及其节能运行控制方法。它包括高温侧进水母管、高温侧出水母管、低温侧出水母管、低温侧进水母管、二次网循环泵、换热循环泵、二次网回水总管、二次网供水总管、换热模块、将换热模块的低温侧出水口与二次网循环泵的吸水口相连通的低温侧出水旁通管、将二次网循环泵的出水口与低温侧出水母管相连通的低温侧进出水旁通管及设置于相应管道上的关断阀。本发明专利技术在传统典型的集中供热机组的基础上，通过保留二次网循环泵、增加换热循环泵及其关联管道和阀门以及拆除止回旁通管和二次网循环泵出水口侧的止回阀，形成了全新的供热系统结构和运行方式，其运行调节更为灵活、运行能耗显著降低。

【技术实现步骤摘要】
一种供热机组节能改造系统及其节能运行控制方法
本专利技术涉及采暖供热
，尤其是一种供热机组节能改造系统及以及此系统的节能运行控制方法。
技术介绍
随着城市集中供热规模的不断扩大，集中供热系统中的换热站系统和换热机组被越来越多地推广应用。然而，现有集中供热系统中所使用的换热站系统和换热机组(图1示出了传统典型的集中供热系统的结构)，在系统结构以及运行工艺流程上存在一定的缺陷，导致集中供热系统运行存在能源浪费，经济性较差等问题；具体表现为：1、现有换热站或换热机组在制造时通常按照二次侧(即：低温侧)温差与一次侧(即：高温侧)温差之比大于3：1或更高比值的参数进行设计，换热器板型的长宽比值较小，由此造成换热器普遍出现换热面积余量偏大、换热不充分、一次侧流速较低等现象，从而导致换热器的一次侧流道内容易沉积杂质、结垢或者堵塞，严重降低了设备本身以及整个供热系统运行的可靠性。2、现有换热站或换热机组的低温侧循环系统中的换热器、循环水泵、管路连接设备、热用户系统等均采用串联方式，二次侧循环水流经各部分的流量是相同的；当需要满足二次网热用户系统的循环压差时，通过低温侧的流量必然较大，因此，不但无法发挥换热器的换热面积余量偏大的优势，而且容易造成低温侧换热系统内部循环功耗偏高的问题。3、为了降低制造成本，现有换热站或换热机组的低温侧循环系统中，各组成设备的连接管路的管径普遍较小，从而很容易因局部阻力过大而造成换热站和机组运行无效功耗较大。4、现有换热站或换热机组通常采用多台换热器并联运行方式，使得高温介质在换热器内停留的时间较短，很难实现充分换热，从而导致集中供热系统高温侧循环温差偏小，严重制约了高温侧管网的热量输送能力。5、现有换热站或换热机组由于工艺结构设计功能单一，无法实现集中供热系统的精细化调节，换热站或换热机组低温侧运行参数的控制只能通过高温侧电动调节阀进行控制，当高温侧供热温度较高时，只能采用减小换热站或换热机组高温侧电动调节阀开度的这一种控制方式，一旦一定数量的换热站或换热机组采取相同的控制方式时，很容易造成集中供热系统瞬间压力升高，进而影响集中供热系统高温侧的运行安全。6、现有换热站或换热机组的循环泵出口均安装有止回阀，目的是防止突然停泵时出现“水锤”现象，从而对循环泵造成破坏。然而，止回阀的设计对于开式系统是必要的，因为系统中的液体依靠水泵维持一定的压力，突然停泵时，管道内上部空间瞬间出现真空，液体在重力的作用下，会对水泵或管道产生冲击。而换热站或换热机组与二次网组成的是一个完全封闭的系统，系统运行始终处于满水状态，因此循环泵突然停止时，液体的在惯性的作用下会逐渐降低流速，直到停止，而不会产生“水锤”，实际运行也证明了这一现象。因此换热系统循环泵出口安装止回阀不仅会造成投资浪费，还会增加循环泵的无效功耗。7、在现有的集中供热系统中，经常或很可能出现高温侧温度波动的现象，一旦高温侧热网温度突然升高，换热站或换热机组的换热量会瞬间增加，十分容易造成供热系统低温侧管网瞬间压力升高乃至出现超压，威胁低温侧系统安全。而对于这种情况，现有换热站或换热机组大多只采用低温侧排水泄压的方式进行处理，由此带来了水资源的严重浪费和地下水的污染。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的一个目的在于提供一种供热机组节能改造系统；本专利技术的另一个目的在于提供一种基于前述系统的节能运行控制方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种供热机组节能改造系统，它包括高温侧进水母管、高温侧出水母管、低温侧出水母管、低温侧进水母管、低温侧出水旁通管、低温侧进出水旁通管、二次网回水总管、二次网供水总管、换热模块、二次网循环泵和换热循环泵；所述换热模块的高温侧进水口与高温侧进水母管相连通、高温侧出水口与高温侧出水母管相连通、低温侧出水口通过低温侧出水母管与二次网供水总管相连通并同时通过低温侧出水旁通管与二次网循环泵的吸水口相连通、低温侧进水口通过低温侧进水母管与二次网循环泵的出水口相连通，所述高温侧进水母管上且位于换热模块的高温侧进水口的上游侧的管段上设置有电动调节阀；所述低温侧出水母管上设置有第一关断阀，所述低温侧出水旁通管上设置有第二关断阀，所述低温侧进出水旁通管上设置有第三关断阀，所述低温侧进水母管上且沿水流方向顺序地设置有第四关断阀和第五关断阀，所述低温侧进出水旁通管的一端与低温侧进水母管相连通并位于第四关断阀与第五关断阀之间的管段上、另一端与低温侧出水母管相连通并位于第一关断阀的下游侧的管段上；所述换热循环泵的出水口通过第一支管与低温侧进水母管相连通并位于第五关断阀与换热模块的低温侧进水口之间的管段上、吸水口通过第二支管与二次网回水管相连通，所述第一支管上设置有第六关断阀，所述第二支管上设置有第七关断阀，所述二次网循环泵的吸水口还通过第三支管与二次网回水管相连通，且所述第三支管上设置有第八关断阀。优选地，所述换热模块包括至少两台换热器，所有所述换热器的高温侧进水口均通过一高温侧进水支管依次与高温侧进水母管相连通、高温侧出水口均通过一高温侧出水支管依次与高温侧出水母管相连通、低温侧出水口均通过一低温侧出水支管依次与低温侧出水母管相连通、低温侧进水口均通过一低温侧进水支管依次与低温侧进水母管相连通，所有所述高温侧进水支管、高温侧出水支管、低温侧出水支管和低温侧进水支管上均设置有一第九关断阀；所述高温侧进水母管上且位于每相邻的两个高温侧进水支管之间均设置有一第十关断阀，所述高温侧出水母管上且位于每相邻的两个高温侧出水支管之间均设置有一第十一关断阀，所述低温侧出水母管上且位于每相邻的两个低温侧出水支管之间均设置有一第十二关断阀，所述低温侧进水母管上且位于每相邻的两个低温侧进水支管之间均设置有一第十三关断阀；每相邻的两个所述换热器的高温侧之间还设置有一第一旁通支管、低温侧之间设置有一第二旁通支管，所述第一旁通支管的一端与高温侧进水母管相连通并位于对应的第十关断阀的下游侧、另一端与高温侧出水母管相连通并位于对应的第十一关断阀的上游侧，所述第二旁通支管的一端与低温侧出水母管相连通并位于对应的第十二关断阀的上游侧、另一端与低温侧进水母管相连通并位于对应的第十三关断阀的下游侧；且每根所述第一旁通支管均设置有一第十四关断阀，每根所述第二旁通支管上均设置有一第十五关断阀。优选地，所述二次网回水总管通过至少两个互为并联的过滤装置同时与第十支管和第十一支管相连通。一种供热机组节能改造系统的节能运行控制方法，它包括：换热器并联模式：首先开启第二关断阀、第三关断阀、第四关断阀、第六关断阀、第七关断阀、第八关断阀、第九关断阀、第十关断阀、第十一关断阀、第十二关断阀和第十三关断阀，并同时关闭第一关断阀、第五关断阀、第十四关断阀和第十五关断阀；而后启动二次网循环泵和换热循环泵即可进行循环供热作业；换热器串联模式：首先开启第二关断阀、第三关断阀、第四关断阀、第六关断阀、第七关断阀、第八关断阀、第九关断阀、第十四关断阀和第十五关断阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供热机组节能改造系统，其特征在于：它包括高温侧进水母管(L1)、高温侧出水母管(L2)、低温侧出水母管(L3)、低温侧进水母管(L4)、低温侧出水旁通管(L5)、低温侧进出水旁通管(L6)、二次网回水总管(L7)、二次网供水总管(L8)、换热模块、二次网循环泵(B1)和换热循环泵(B2)；/n所述换热模块的高温侧进水口与高温侧进水母管(L1)相连通、高温侧出水口与高温侧出水母管(L2)相连通、低温侧出水口通过低温侧出水母管(L3)与二次网供水总管(L8)相连通并同时通过低温侧出水旁通管(L5)与二次网循环泵(B1)的吸水口相连通、低温侧进水口通过低温侧进水母管(L4)与二次网循环泵(B1)的出水口相连通，所述高温侧进水母管(L1)上且位于换热模块的高温侧进水口的上游侧的管段上设置有电动调节阀(DTF)；/n所述低温侧出水母管(L3)上设置有第一关断阀(F1)，所述低温侧出水旁通管(L5)上设置有第二关断阀(F2)，所述低温侧进出水旁通管(L6)上设置有第三关断阀(F3)，所述低温侧进水母管(L4)上且沿水流方向顺序地设置有第四关断阀(F4)和第五关断阀(F5)，所述低温侧进出水旁通管(L6)的一端与低温侧进水母管(L4)相连通并位于第四关断阀(F4)与第五关断阀(F5)之间的管段上、另一端与低温侧出水母管(L3)相连通并位于第一关断阀(F1)的下游侧的管段上；/n所述换热循环泵(B2)的出水口通过第一支管(L9)与低温侧进水母管(L4)相连通并位于第五关断阀(F5)与换热模块的低温侧进水口之间的管段上、吸水口通过第二支管(L10)与二次网回水管(L7)相连通，所述第一支管(L9)上设置有第六关断阀(F6)，所述第二支管(L10)上设置有第七关断阀(F7)，所述二次网循环泵(B1)的吸水口还通过第三支管(L11)与二次网回水管(L7)相连通，且所述第三支管(L11)上设置有第八关断阀(F8)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种供热机组节能改造系统，其特征在于：它包括高温侧进水母管(L1)、高温侧出水母管(L2)、低温侧出水母管(L3)、低温侧进水母管(L4)、低温侧出水旁通管(L5)、低温侧进出水旁通管(L6)、二次网回水总管(L7)、二次网供水总管(L8)、换热模块、二次网循环泵(B1)和换热循环泵(B2)；
所述换热模块的高温侧进水口与高温侧进水母管(L1)相连通、高温侧出水口与高温侧出水母管(L2)相连通、低温侧出水口通过低温侧出水母管(L3)与二次网供水总管(L8)相连通并同时通过低温侧出水旁通管(L5)与二次网循环泵(B1)的吸水口相连通、低温侧进水口通过低温侧进水母管(L4)与二次网循环泵(B1)的出水口相连通，所述高温侧进水母管(L1)上且位于换热模块的高温侧进水口的上游侧的管段上设置有电动调节阀(DTF)；
所述低温侧出水母管(L3)上设置有第一关断阀(F1)，所述低温侧出水旁通管(L5)上设置有第二关断阀(F2)，所述低温侧进出水旁通管(L6)上设置有第三关断阀(F3)，所述低温侧进水母管(L4)上且沿水流方向顺序地设置有第四关断阀(F4)和第五关断阀(F5)，所述低温侧进出水旁通管(L6)的一端与低温侧进水母管(L4)相连通并位于第四关断阀(F4)与第五关断阀(F5)之间的管段上、另一端与低温侧出水母管(L3)相连通并位于第一关断阀(F1)的下游侧的管段上；
所述换热循环泵(B2)的出水口通过第一支管(L9)与低温侧进水母管(L4)相连通并位于第五关断阀(F5)与换热模块的低温侧进水口之间的管段上、吸水口通过第二支管(L10)与二次网回水管(L7)相连通，所述第一支管(L9)上设置有第六关断阀(F6)，所述第二支管(L10)上设置有第七关断阀(F7)，所述二次网循环泵(B1)的吸水口还通过第三支管(L11)与二次网回水管(L7)相连通，且所述第三支管(L11)上设置有第八关断阀(F8)。


2.如权利要求1所述的一种供热机组节能改造系统，其特征在于：所述换热模块包括至少两台换热器(R)，所有所述换热器(R)的高温侧进水口均通过一高温侧进水支管(L12)依次与高温侧进水母管(L1)相连通、高温侧出水口均通过一高温侧出水支管(L13)依次与高温侧出水母管(L2)相连通、低温侧出水口均通过一低温侧出水支管(L14)依次与低温侧出水母管(L3)相连通、低温侧进水口均通过一低温侧进水支管(L15)依次与低温侧进水母管(L4)相连通，所有所述高温侧进水支管(L12)、高温侧出水支管(L13)、低温侧出水支管(L14)和低温侧进水支管(L15)上均设置有一第九关断阀(F9)；
所述高温侧进水母管(L1)上且位于每相邻的两个高温侧进水支管(L12)之间均设置有一第十关断阀(F10)，所述高温侧出水母管(L2)上且位于每相邻的两个高温侧出水支管(L13)之间均设置有一第十一关断阀(F11)，所述低温侧出水母管(L3)上且位于每相邻的两个低温侧出水支管(L14)之间均设置有一第十二关断阀(F12)，所述低温侧进水母管(L4)上且位于每相邻的两个低温侧进水支管(L15)之间均设置有一第十三关断阀(F13)；
每相邻的两个所述换热器(R)的高温侧之间还设置有一第一旁通支管(L16)、低温侧之间设置有一第二旁通支管(L17)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩，武晓卿，
申请(专利权)人：内蒙古思铂睿特节能科技有限公司，周浩，
类型：发明
国别省市：内蒙;15