CN104848412B - 一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法，包括：根据集中供热系统供热范围内全部供热建筑物热力入口的管道数据，构建该建筑物的建筑物热力入口射流混流装置，调节建筑物热力入口射流混流装置的电动阀开度、水水射流混和器喷射混合比，以根据建筑物供热质量要求调节供热热网所配置的输配水泵以调节供热热网的输配流量，实现对各供热建筑物热力入口处进行调节。在保持建筑物内供热系统流量不变情况下，降低建筑物热力入口连接供热热网流量来降低供热热网输配能耗、输配水泵电耗、提高供回水温差、提高建筑物热力入口接供热热网的输配流量与建筑物供热系统流量的比，提高建筑物供热系统水力和热力可调性和稳定性，节约设备和维护成本。

Description

一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法

技术领域

本发明涉及集中供热系统节能增效的技术领域，特别是涉及一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法。

背景技术

目前，我国北方采暖地区的建筑采暖总面积约为90亿平米，其中近75％的供热面积采用集中供热方式。根据供热热量从转换制备、输送、使用的过程，集中供热系统包括热源(热电联产、锅炉房)、一次供热热网、多个热力站、二次供热热网后达到众多建筑的热力入口，进入各室内供热系统等。集中供热系统中输配系统中热源、热力站中的水泵、换热器等设备和热网中管道的设计阶段选择的规格参数和运行阶段的实际运行参数存在较大差异，设计阶段的选择参数是通常是按照历年平均不保证天数的设计方法选定的，此时确定的热网负荷为最不利工况，接近该供热系统的最大热负荷，而运行阶段供热系统的在采暖季的不同时间的热负荷，甚至在一天中的热负荷都存在较大差异，且明显小于设计阶段的选择参数对应的热负荷。对于集中供热系统来说，大部分运行时间热网均处于部分负荷工况下运行，因此热网中热媒(热水)的流量普遍高于合理运行水平，鉴于流量和对应热网输配能耗的关系为立方的正比关系，即流量增大1倍，则输配能耗将增大8倍，因此集中供热系统能耗、集中供热系统热网输配能耗偏高的问题较为突出。目前我国集中供热系统每年采暖能耗约为1.6亿吨标准煤，以北京地区为例，北京市集中供热面积达到4.2亿平米，每年采暖能耗约为0.48GJ/m²。集中供热系统的能耗较高。一个常见的具有二次热网的集中热水供热系统，在热源端配置水泵，用于一次热网中热水循环热网输配能耗采暖季能耗约为0.14GJ/m²，占建筑需热量的50％左右，占采暖季热源总供热量的30％以上。

为解决上述存在的问题，目前较为常见的技术方法是集中供热热网中所采用的水泵变频方式运行或将原水泵更换为较小流量和较低扬程的水泵，虽可通过降低频率来降低流量以减少部分输配能耗，但水泵变频后无功功耗将增加，水泵电机的效率将下降，并且水泵变频后或更化小流量小扬程水泵后，整个热网中热媒流量、建筑热力入口热媒流量、建筑室内供热系统的热媒流量均将下降，使建筑热用户的稳定性、可调性下降，加剧热力失调和水利失调状况，从而使供热系统的不平衡供热损失加大。供热质量也将下降。同时，增设的水泵变频装置或更换新水泵、供热管网中增加的平衡阀等装置，也将大幅增加设备的投资和运行维护成本。变频装置、平衡阀等装置也将增加供热系统的复杂程度、运行难度，需对既有集中供热系统进行大幅度改造，实施难度较大。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法，能有效降低集中供热热网输配流量，进而降低集中供热热网输配能耗，解决了现有集中供热系统供热管网输配能耗高，应用常见变频装置、水力平衡阀等调节方法无法有效在保证供热质量的前提下降低输配能耗、能量浪费严重、实施难度大和效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法，包括：

步骤1：将集中供热系统供热范围内全部供热建筑物的热力入口依次进行编号，编为一号建筑物热力入口、二号建筑物热力入口、三号建筑物热力入口至N号建筑物热力入口，N为集中供热系统供热范围内全部供热建筑物的总数；

步骤2：按编号次序依次对所述集中供热系统供热范围内各供热建筑物的建筑物热力入口进行调节处理，直至完成全部建筑物热力入口的调节处理，所述各建筑物热力入口的调节处理的步骤为：

步骤21：选定待调节处理的建筑物热力入口，通过查阅供热系统热网设计资料或现场测量，确定该建筑物热力入口的供水管的公称直径和回水管的公称直径，以及确定该建筑物的供水干管的公称直径和回水干管的公称直径；

步骤22：构建所述建筑物的建筑物热力入口射流混流装置，所述建筑物热力入口射流混流装置由水水射流混和器、送入管、送出管、引回水管、入楼供水管、出楼回水管、一个电动阀、四个蝶阀和两个压力表组成；其中，所述送入管的公称直径比所述建筑物热力入口所连接热网的供水管的公称直径小一个规格；所述送出管的公称直径比所述建筑物热力入口所连接热网的回水管的公称直径小一个规格；所述引回水管的公称直径与所述送出管的公称直径相同；所述入楼供水管的公称直径比该建筑物的供水干管的公称直径大一个规格，所述出楼回水管公称直径与该建筑物的回水干管的公称直径相同；所述送入管、送出管与引回水管的长度均为各自公称直径的10倍；所述入楼供水管与出楼回水管的长度均为各自公称直径的12倍；

所述送入管与所述水水射流混和器的进水口连接，所述引回水管与所述水水射流混和器的引水口连接，所述入楼供水管与所述水水射流混和器的出水口连接；所述送入管、入楼供水管、引回水管与所述水水射流混和器均采用法兰连接；所述送出管、出楼回水管、引回水管均采用焊接连接；

所述送入管与送出管的轴向中部分别设置蝶阀，所述蝶阀规格分别与所述送入管与送出管的公称直径相匹配；所述引回水管的轴向中部设置电动阀，所述电动阀规格与所述引回水管公称直径相匹配；所述入楼供水管与出楼回水管的轴向中部分别设置蝶阀，蝶阀规格分别与所述入楼供水管与出楼回水管的公称直径相匹配；所述入楼供水管与出楼回水管远离所述水水射流混和器的端部分别设置压力表；

步骤23：将步骤22构建的所述建筑物热力入口射流混流装置的送入管、送出管分别与该建筑物热力入口所连接热网的供水管、回水管采用焊接连接；所述建筑物热力入口射流混流装置的入楼供水管、出楼回水管分别与该建筑物的供水干管、回水干管采用焊接连接；

步骤24：将所述建筑物热力入口射流混流装置的引回水管上的电动阀开度调整为60％，其它四个蝶阀的开度均调整为全开，待入楼供水管、出楼回水管上2个压力表读数之差稳定后，保持供热系统运行4个小时，之后将引回水管上的电动阀开度调整为全开，再保持供热系统运行至少4个小时；

步骤25：将所述建筑物热力入口射流混流装置的引回水管上的电动阀开度根据所述建筑物的单位时间内供热量要求进行调节；

步骤26：所述建筑物热力入口射流混流装置所连接的供热热网的全程公称直径不更换，所有手动平衡阀与自力平衡阀开至最大或去除；调节供热热网所配置的输配水泵以调节建筑物热力入口射流混流装置所连接的供热热网的输配流量，调节方式为：将供热热网所配置的输配水泵的变频装置降低50％、45％、40％、35％或30％的输配流量，或将供热热网所配置的输配水泵更换为额定扬程不变而流量比原输配水泵低50％、45％、40％、35％或30％的额定流量的水泵。

本发明的有益效果为：根据建筑物热力入口的供水管公称直径和回水管公称直径、建筑物的供水干管公称直径和回水干管公称直径的数据，构建各建筑物热力入口射流混流装置，对各建筑物热力入口进行调节处理，在保持建筑物内供热系统流量不变的情况下，降低各建筑物热力入口所连接的供热热网的输配流量来降低供热热网的输配能耗，供热热网的输配水泵电耗可降低65.7％～87.5％；建筑物热力入口所接供热热网的供回水温差提高至调节前的供回水温差的1.4～2倍；提高建筑物热力入口所接供热热网的输配流量与建筑物供热系统流量的比，从而提高建筑物供热系统水力和热力可调性和稳定性，降低由于水力失调和热力失调造成的不平衡热损失，在保证建筑物供热量的前提下，供热系统可降低供热能耗15％～30％；此外，可大幅减少供热系统各类平衡阀的安装数量，建筑物热力入口射流混流装置设置后无需经常进行调节，节约设备成本和维护成本。该方法适用于对既有区域集中供热系统的热网运行节能增效改造。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明实施例的方法流程示意图；

图2是利用本发明实施例的方法进行的具有一次、二次供热管网的集中供热系统调节应用实例示意图；

图3是本方明实施例的方法中构建建筑物热力入口射流混流装置的示意图；

图4是利用本发明实施例的方法进行的具有一次供热管网的集中供热系统调节应用实例示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法，在不影响供热质量的情况下，能有效降低供热热网的输配流量来降低供热热网的输配能耗，解决针对现有集中供热系统供热管网应用常见变频装置、水力平衡阀等调节方法无法有效在保证供热质量的前提下降低输配能耗、能量浪费严重、实施难度大和效果差的问题，该方法包括以下步骤：

步骤1：将集中供热系统供热范围内全部供热建筑物的热力入口依次进行编号，编为一号建筑物热力入口、二号建筑物热力入口、三号建筑物热力入口至N号建筑物热力入口，N为集中供热系统供热范围内全部供热建筑物的总数；

步骤2：按编号次序依次对所述集中供热系统供热范围内各供热建筑物的建筑物热力入口进行调节处理，直至完成全部建筑物热力入口的调节处理，所述各建筑物热力入口的调节处理的步骤为：

步骤21：选定待调节处理的建筑物热力入口，通过查阅供热系统热网设计资料或现场测量，确定该建筑物热力入口的供水管的公称直径和回水管的公称直径，以及确定该建筑物的供水干管的公称直径和回水干管的公称直径；

步骤22：构建所述建筑物的建筑物热力入口射流混流装置，所述建筑物热力入口射流混流装置由水水射流混和器、送入管、送出管、引回水管、入楼供水管、出楼回水管、一个电动阀、四个蝶阀和两个压力表组成；其中，所述送入管的公称直径比所述建筑物热力入口所连接热网的供水管的公称直径小一个规格；所述送出管的公称直径比所述建筑物热力入口所连接热网的回水管的公称直径小一个规格；所述引回水管的公称直径与所述送出管的公称直径相同；所述入楼供水管的公称直径比该建筑物的供水干管的公称直径大一个规格，所述出楼回水管公称直径与该建筑物的回水干管的公称直径相同；所述送入管、送出管与引回水管的长度均为各自公称直径的10倍；所述入楼供水管与出楼回水管的长度均为各自公称直径的12倍；

所述送入管与所述水水射流混和器的进水口连接，所述引回水管与所述水水射流混和器的引水口连接，所述入楼供水管与所述水水射流混和器的出水口连接；所述送入管、入楼供水管、引回水管与所述水水射流混和器均采用法兰连接；所述送出管、出楼回水管、引回水管均采用焊接连接；

所述送入管与送出管的轴向中部分别设置蝶阀，所述蝶阀规格分别与所述送入管与送出管的公称直径相匹配；所述引回水管的轴向中部设置电动阀，所述电动阀规格与所述引回水管公称直径相匹配；所述入楼供水管与出楼回水管的轴向中部分别设置蝶阀，蝶阀规格分别与所述入楼供水管与出楼回水管的公称直径相匹配；所述入楼供水管与出楼回水管远离所述水水射流混和器的端部分别设置压力表；

采用上述送入管、送出管、引回水管、入楼供水管、出楼回水管的公称直径选择方式，可有效保证进入水水射流混和器的热媒流态稳定，将水水射流混和器的喷射比保持在一稳定状态，有助于在二次网水力工况变化和建筑物进行供热调节等情况下实现建筑水力工况平缓、稳定变化，也便于供热系统运行管理人员根据建筑热需求对水水射流混和器的运行状态进行调节。同时，具有节约管道材料用量和降低制造成本的作用。

步骤23：将步骤22构建的所述建筑物热力入口射流混流装置的送入管、送出管分别与该建筑物热力入口所连接热网的供水管、回水管采用焊接连接；所述建筑物热力入口射流混流装置的入楼供水管、出楼回水管分别与该建筑物的供水干管、回水干管采用焊接连接；

步骤24：将所述建筑物热力入口射流混流装置的引回水管上的电动阀开度调整为60％，其它四个蝶阀的开度均调整为全开，待入楼供水管、出楼回水管上2个压力表读数之差稳定后，保持供热系统运行4个小时，之后将引回水管上的电动阀开度调整为全开，再保持供热系统运行至少4个小时；

步骤25：将所述建筑物热力入口射流混流装置的引回水管上的电动阀开度根据所述建筑物的单位时间内供热量要求进行调节；

步骤26：所述建筑物热力入口射流混流装置所连接的供热热网的全程公称直径不更换，所有手动平衡阀与自力平衡阀开至最大或去除；调节供热热网所配置的输配水泵以调节建筑物热力入口射流混流装置所连接的供热热网的输配流量，调节方式为：将供热热网所配置的输配水泵的变频装置降低50％、45％、40％、35％或30％的输配流量，或将供热热网所配置的输配水泵更换为额定扬程不变而流量比原输配水泵低50％、45％、40％、35％或30％的额定流量的水泵。

从步骤21至步骤26即完成一处建筑物热力入口的调节处理，按此方法对全部建筑物热力入口进行调节处理后，即完成该方法。

上述方法的步骤22中，构建的所述建筑物热力入口射流混流装置的水水射流混和器的喷射混合比为1.1。

上述方法的步骤22中，构建的所述建筑物热力入口射流混流装置只安装在建筑物热力入口处。

上述方法的步骤25中，将所述建筑物热力入口射流混流装置的引回水管上的电动阀开度根据所述建筑物的单位时间内供热量要求进行调节为：所述电动阀开度在60％、70％、80％、90％、100％共5个值之间变换。

上述方法的步骤25中，根据电动阀开度获得的单位时间对该建筑物的供热量q_cv为：

q_cv＝c_v·q_full (1)

式(1)中：q_cv为对不同电动阀门开度对应的建筑物的单位时间内的供热量；q_full为电动阀全开时对建筑的单位时间内的供热量；c_v为不同电动阀门开度时的修正系数，电动阀开度为60％时，c_v＝0.67，电动阀开度为70％时，c_v＝0.76，电动阀开度为80％时，c_v＝0.85，电动阀开度为90％，时，c_v＝0.91；电动阀开度为100％时，c_v＝1.0。

供热热网的输配水泵电耗与输配流量的关系按下式计算：

式中：P_调节后——供热热网输配水泵的输配流量调节后的功耗，kJ；

P_调节前——供热热网输配水泵的输配流量调节前的功耗，kJ；

Q_调剂后——供热热网输配水泵调节后输配流量，m3/s；

Q_调节前——供热热网输配水泵调节前输配流量，m3/s；

供热热网的供回水温差与输配流量的关系按下式计算：

Δt_调节前·Q_调节前≈Δt_调节后·Q_调剂后 (3)

式中：P_调节后——供热热网输配水泵的输配流量调节后的功耗，kJ；

P_调节前——供热热网输配水泵的输配流量调节前的功耗，kJ；

Q_调剂后、Q_调节前的物理意义与公式(2)相同。

根据上述方法步骤26所述供热热网所配置的输配水泵的变频装置降低50％、45％、40％、35％或30％的输配流量后，按公式(2)分别计算：

调节后降低50％输配流量：同理，调节后降低45％、40％、35％或30％输配流量：的计算结果分别等于-83.4％、-78.4％、-72.5％、-65.7％。

可见供热热网的输配水泵电耗可降低65.7％～87.5％。

根据步骤26所述供热热网所配置的输配水泵的变频装置降低50％、45％、40％、35％或30％的输配流量后，按公式(3)分别计算：

调节后降低50％输配流量：同理，调节后降低45％、40％、35％或30％输配流量：的计算结果分别等于1.8、1.7、1.5、1.4。

可见建筑物热力入口所接供热热网的供回水温差提高至调节前的供回水温差的1.4～2倍。

下面结合具体实施例对本发明的方法作进一步说明。

实施例一：

对于具有一次、二次供热管网的集中供热系统，以图2所示的供热系统为例，采用本发明的降低区域供热热网的输配能耗提高供热系统能效的方法，由以下步骤实现：

步骤1：以图2所示，该集中供热系统供热范围内全部热力站的供热建筑物的热力入口处进行依次编号，该集中供热系统供热范围内共5座热力站，依次编号为热力站5、热力站8、热力站9、热力站10、热力站11，其中热力站5所连接的建筑热力入口共5座，依次编号为建筑物热力入口14、建筑物热力入口16、建筑物热力入口17、建筑物热力入口18、建筑物热力入口19；

步骤2：按图2所示，对热力站5所连接二次供热管网13、12中建筑物热力入口14、建筑物热力入口16、建筑物热力入口17、建筑物热力入口18、建筑物热力入口19依次按照步骤21至步骤26的方法进行调节处理，再依次对其它热力站：热力站8、热力站9、热力站10、热力站11所连接二次供热管网中的全部建筑物热力入口依次按照步骤21至步骤26的方法进行调节处理；

以建筑物热力入口14为例，对步骤21至步骤26具体说明如下：

步骤21：选定待处理的建筑物热力入口，本实施例中以选定图2所示的建筑物热力入口14为例，通过查阅该供热系统热网设计资料或现场测量的方式，确定该建筑物热力入口14的所连接热网的供水管37的公称直径和回水管38的公称直径、该建筑物的供水干管39的公称直径和回水干管40的公称直径。

步骤22：构建该建筑物的建筑物热力入口射流混流装置15，如图3所示，建筑物热力入口射流混流装置15由水水射流混和器23、1个电动阀36、4个蝶阀22、24、28、29、2个压力表31、32、送入管21、送出管27、引回水管41、入楼供水管25、出楼回水管30组成；其中，以步骤21所获得的该建筑物热力入口14的所连接热网13、12的供水管37的公称直径和回水管38的公称直径、该建筑物的供水干管39的公称直径和回水干管40的公称直径，确定建筑物热力入口射流混流装置15各管的规格，具体如下：送入管21的公称直径比该建筑物热力入口14所连接热网的供水管37的公称直径小一个规格，送出管27的公称直径比该建筑物热力入口14所连接热网的回水管38的公称直径小一个规格，引回水管41的公称直径与送出管27的公称直径相同，入楼供水管25公称直径比该建筑物的供水干管39的公称直径大一个规格，出楼回水管30公称直径与该建筑物的回水干管40的公称直径相同；送入管21、送出管27、引回水管41的长度均为各自管体公称直径的10倍；入楼供水管25、出楼回水管30的长度均为各自管体公称直径的12倍；

如图2、图3所示，在送入管21、送出管27的轴向中部分别设置蝶阀22、28，蝶阀22、28规格分别与送入管21、送出管27的公称直径相配合；在引回水管41的轴向中部设置电动阀36，电动阀36规格与引回水管41公称直径相配合；在入楼供水管25、出楼回水管30的轴向中部分别设置蝶阀24、29，蝶阀24、29规格分别与入楼供水管25、出楼回水管30的公称直径相配合；在入楼供水管25、出楼回水管30远离水水射流混和器23的端部分别设置压力表31、32；

如图2、图3所示，水水射流混和器23送入管21与水水射流混和器23的进水口55连接，引回水管41与水水射流混和器23的引水口57连接，入楼供水管25与水水射流混和器23的出水口56连接。送入管21、入楼供水管25、引回水管41与水水射流混和器23均采用法兰连接方式连接。送出管27、出楼回水管30、引回水管41采用焊接方式连接；

步骤23：如图2、图3所示，将步骤22中构建的建筑物热力入口射流混流装置15中的送入管21、送出管27分别与该建筑物热力入口所连接热网的供水管37、回水管38采用焊接方式连接；将建筑物热力入口射流混流装置15中的入楼供水管25、出楼回水管30分别与该建筑物的供水干管39、回水干管40采用焊接方式连接；

步骤24：如图3所示，将连接到建筑物热力入口的建筑物热力入口射流混流装置15中引回水管41上的电动阀36开度调整为60％，其它4个蝶阀22、24、28、29的开度均调整为全开，分别观测入楼供水管25、出楼回水管26上2个压力表31、32读数之差稳定后，保持供热系统运行4个小时后，将引回水管41上的电动阀36开度调整为全开，再保持供热系统运行至少4个小时；

步骤25：如图3所示，将连接到建筑物热力入口的建筑物热力入口射流混流装置15中引回水管41上的电动阀36开度根据建筑物20的单位时间内供热量要求(即供热温度、流量等供热质量要求)进行调节；

步骤26：如图2、图3所示，对连接到建筑物热力入口的建筑物热力入口射流混流装置15所连接的供热热网13、12的全程公称直径、所连接二次供热管网13、12的热力站5的热交换器6均不必更换，所有手动平衡阀、自力平衡阀均可去除或将所有手动平衡阀、自力平衡阀开至最大开度；调节供热热网所配置的输配水泵7以调节建筑物热力入口射流混流装置15所连接的供热热网的输配流量，通过供热热网所配置的输配水泵7的变频装置降低50％、45％、40％、35％或30％的输配流量，或将输配水泵更换为额定扬程不变和流量比原输配水泵7低50％、45％、40％、35％或30％的额定流量的小型水泵。

优选的，上述方法步骤22中，构建建筑物热力入口射流混流装置15所用的水水射流混和器23的喷射混合比为1.1。构建的建筑物热力入口射流混流装置15的安装位置安装于建筑物的热力入口14，不安装于包括热源3、一次供热热网4、各热力站5891011、二次供热热网1213等在内的供热系统其它任何位置。

优选的，上述方法步骤25中，建筑物热力入口射流混流装置15的引回水管41上的电动阀36开度在60％、70％、80％、90％、100％共5个值间变换，即电动阀36开度的最小调节变化值不低于10％，开度的最小值不低于60％，根据电动阀36开度获得的单位时间对该建筑物20的供热量(即对应建筑物20的供热质量要求)q_cv为：

q_cv＝c_v·q_full (1)

式(1)中：q_cv为对不同电动阀36开度对应的建筑物(20)的单位时间内的供热量，W；q_full为电动阀(36)全开时对建筑物20的单位时间内的供热量，W；c_v为不同电动阀36开度时的修正系数，电动阀36开度为60％时，c_v＝0.67，电动阀36开度为70％时，c_v＝0.76，电动阀36开度为80％时，c_v＝0.85，电动阀36开度为90％，时，c_v＝0.91；电动阀36开度为100％时，c_v＝1.0。

如图2所示，上述方法步骤26中的建筑物热力入口所连接的供热热网的调节只针对该建筑物热力入口所连接的供热管网，即调节建筑物热力入口14所连接的供热热网是指由二次供水管道13、二次回水管道12、换热站5组成的二次供热管网，一次管网4与该二次供热热网进行热交换的热力站5中热交换器6不更换和调节，一次管网4的输配水泵1不更换和调节。

上述方法步骤26中调节供热热网所配置的输配水泵7以调节建筑物热力入口14的建筑物热力入口射流混流装置15所连接的供热热网13、12的输配流量，降低供热热网13、12的输配流量，降幅不应小于30％。

上述方法步骤2中要按照步骤21至步骤26对集中供热系统供热范围内全部供热建筑物的热力入口依次进行调节处理，不能漏失任一建筑物热力入口的调节处理。

实施例二：

对于具有只有一次供热管网的集中供热系统，以图4所示的供热系统为例，采用本发明的降低区域供热热网的输配能耗提高供热系统能效的方法，由以下步骤实现：

步骤1：将图4所示集中供热系统为例，该集中供热系统供热范围内全部供热建筑物的热力入口处进行依次编号，该集中供热系统供热范围内共5个建筑热力入口，依次编号为建筑物热力入口44、建筑物热力入口46、建筑物热力入口47、建筑物热力入口48、建筑物热力入口49；

步骤2：如图4所示，对供热管网43、42中建筑物热力入口44、建筑物热力入口46、建筑物热力入口47、建筑物热力入口48、建筑物热力入口49依次按照步骤21至步骤26的方法进行调节处理；

以建筑物热力入口44为例，对步骤21至步骤26具体说明如下：

步骤21：选定待处理的建筑物热力入口，本实施例中以选定图2所示的建筑物热力入口14为例，通过查阅该供热系统热网设计资料或现场测量的方式，确定该建筑物热力入口44的所连接热网的供水管51的公称直径和回水管52的公称直径、该建筑物的供水干管53的公称直径和回水干管54的公称直径；

步骤22：构建该建筑物的建筑物热力入口射流混流装置45(结构参照图3)，建筑物热力入口射流混流装置45由水水射流混和器23、1个电动阀36、4个蝶阀22、24、28、29、2个压力表31、32、送入管21、送出管27、引回水管41、入楼供水管25和出楼回水管30组成；其中，以步骤21所获得的该建筑物热力入口44的所连接热网43、42的供水管51的公称直径和回水管52的公称直径、该建筑物的供水干管53的公称直径和回水干管54的公称直径，确定建筑物热力入口射流混流装置45各管的规格，具体如下：送入管21的公称直径比该建筑物热力入口44所连接热网43、42的供水管51的公称直径小一个规格，送出管27的公称直径比该建筑物热力入口44所连接热网的回水管52的公称直径小一个规格，引回水管41的公称直径与送出管27的公称直径相同，入楼供水管25公称直径比该建筑物的供水干管53的公称直径大一个规格，出楼回水管30公称直径与该建筑物的回水干管54的公称直径相同；送入管21、送出管27、引回水管41的长度均为各自管体公称直径的10倍；入楼供水管25、出楼回水管30的长度均为各自管体公称直径的12倍；

如图3、图4所示，在送入管21、送出管27的轴向中部分别设置蝶阀22、28，蝶阀22、28规格分别与送入管21、送出管27的公称直径相配合；在引回水管41的轴向中部设置电动阀36，电动阀36规格与引回水管41公称直径相配合；在入楼供水管25、出楼回水管30的轴向中部分别设置蝶阀2429，蝶阀2429规格分别与入楼供水管25、出楼回水管30的公称直径相配合；在入楼供水管25、出楼回水管30远离水水射流混和器23的端部分别设置压力表31、32；

如图3、图4所示，水水射流混和器23送入管21与水水射流混和器23的进水口55连接，引回水管41与水水射流混和器23的引水口57连接，入楼供水管25与水水射流混和器23的出水口56连接；送入管21、入楼供水管25、引回水管41与水水射流混和器23均采用法兰连接方式连接；送出管27、出楼回水管30、引回水管41均采用焊接方式连接；

步骤23：如图3、图4所示，将步骤三中所述的建筑物热力入口射流混流装置45中的送入管21、送出管27分别与该建筑物热力入口所连接热网的供水管51、回水管52采用焊接方式连接；步骤22中构建的建筑物热力入口射流混流装置45中的入楼供水管25、出楼回水管30分别与该建筑物的供水干管53、回水干管54采用焊接方式连接；

步骤24：如图3所示，将连接后的建筑物热力入口射流混流装置45中引回水管41上的电动阀36开度调整为60％，其它4个蝶阀22、24、28、29的开度均调整为全开，分别观测入楼供水管25、出楼回水管26上2个压力表31、32读数之差稳定后，保持供热系统运行4个小时后，将引回水管41上的电动阀36开度调整为全开，再保持供热系统运行至少4个小时；

步骤25：如图3所示，将连接后的建筑物热力入口射流混流装置45中引回水管41上的电动阀36开度根据所述建筑物50的供热温度、流量等供热质量要求进行调节；

步骤26：如图3、图4所示，步骤22中构建的建筑物热力入口44射流混流装置45所连接的供热热网43、42的全程公称直径均不必更换，所有手动平衡阀、自力平衡阀均可去除或将所有手动平衡阀、自力平衡阀开至最大开度；调节供热热网43、42所配置的输配水泵36以调节建筑物热力入口44射流混流装置45所连接的供热热网43、42的输配流量，通过供热热网43、42所配置的输配水泵36的变频装置降低50％、45％、40％、35％或30％的输配流量，或将输配水泵36更换为额定扬程不变而流量比原输配水泵36低50％、45％、40％、35％或30％的额定流量的小型水泵。

优选的，上述方法步骤22中构建的建筑物热力入口射流混流装置45所采用的水水射流混合器45的喷射混合比为1.1。

优选的，上述方法步骤22中构建的建筑物热力入口射流混流装置45的安装位置安装于建筑物的热力入口44，不安装于包括热源34、供热热网4342等在内的供热系统其它任何位置。

优选的，上述方法步骤25中，建筑物热力入口射流混流装置45的引回水管41上的电动阀36开度的特征在于电动阀36开度在60％、70％、80％、90％、100％共5个值间变换，即电动阀36开度的最小调节变化值不低于10％，开度的最小值不低于60％，电动阀36开度获得的单位时间对该建筑物50的供热量(即对应建筑物50的供热质量要求)q_cv为：

q_cv＝c_v·q_full (1)

式(1)中：q_cv为对不同电动阀36开度对应的建筑物50的单位时间内的供热量，W；q_full为电动阀36全开时对建筑物50的单位时间内的供热量，W；c_v为不同电动阀36开度时的修正系数，电动阀36开度为60％时，c_v＝0.67，电动阀36开度为70％时，c_v＝0.76，电动阀36开度为80％时，c_v＝0.85，电动阀36开度为90％，时，c_v＝0.91；电动阀36开度为100％时，c_v＝1.0。

如图4所示，步骤26中对建筑物热力入口所连接的供热热网的调节只针对该建筑物热力入口所连接的供热管网，即调节建筑物热力入口44所连接的供热热网是指由一次供水管道43、一次回水管道42、热源34组成的供热管网，热源34中供热热源锅炉35不必更换和调节。

上述步骤26中，调节供热热网43、42所配置的输配水泵36以调节建筑物热力入口44射流混流装置45所连接的供热热网43、42的输配流量，降低供热热网4342的输配流量，降幅不应小于30％。

上述方法步骤2中要按照步骤21至步骤26对集中供热系统供热范围内全部供热建筑物的热力入口依次进行调节处理，不能漏失任一建筑物热力入口的调节处理。

本发明的方法是一种通过调节供热热网流量分配以降低区域供热热网的输配能耗提高供热系统能效的方法，其根据集中供热系统供热范围内所有供热建筑物热力入口的管道数据，给出该建筑物的建筑物热力入口射流混流装置构建方法，调节建筑物热力入口射流混流装置中引回水管上的电动阀开度、水水射流混和器的喷射混合比，以此根据建筑物供热质量要求调节供热热网所配置的输配水泵以调节供热热网的输配流量，这样在保持建筑物内供热系统流量不变的情况下，降低建筑物热力入口所连接的供热热网的流量来降低供热热网的输配能耗、输配水泵电耗、显著提高供回水温差、提高建筑物热力入口所接供热热网的输配流量与建筑物供热系统流量的比，从而提高建筑物供热系统水力和热力可调性和稳定性，并无需经常进行调节，节约设备成本和维护成本。本发明的方法适用于对既有区域集中供热系统的热网运行节能增效改造。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法，其特征在于，包括：

步骤1：将集中供热系统供热范围内全部供热建筑物的热力入口依次进行编号，编为一号建筑物热力入口、二号建筑物热力入口、三号建筑物热力入口至N号建筑物热力入口，N为集中供热系统供热范围内全部供热建筑物的总数；

步骤2：按编号次序依次对所述集中供热系统供热范围内各供热建筑物的建筑物热力入口进行调节处理，直至完成全部建筑物热力入口的调节处理，所述各建筑物热力入口的调节处理的步骤为：

步骤21：选定待调节处理的建筑物热力入口，通过查阅供热系统热网设计资料或现场测量，确定该建筑物热力入口所连接热网的供水管的公称直径和回水管的公称直径，以及确定该建筑物的供水干管的公称直径和回水干管的公称直径；

步骤22：构建所述建筑物的建筑物热力入口射流混流装置，所述建筑物热力入口射流混流装置由水水射流混和器、送入管、送出管、引回水管、入楼供水管、出楼回水管、一个电动阀、四个蝶阀和两个压力表组成；其中，所述送入管的公称直径比所述建筑物热力入口所连接热网的供水管的公称直径小一个规格；所述送出管的公称直径比所述建筑物热力入口所连接热网的回水管的公称直径小一个规格；所述引回水管的公称直径与所述送出管的公称直径相同；所述入楼供水管的公称直径比该建筑物的供水干管的公称直径大一个规格，所述出楼回水管公称直径与该建筑物的回水干管的公称直径相同；所述送入管、送出管与引回水管的长度均为各自公称直径的10倍；所述入楼供水管与出楼回水管的长度均为各自公称直径的12倍；

所述送入管与所述水水射流混和器的进水口连接，所述引回水管与所述水水射流混和器的引水口连接，所述入楼供水管与所述水水射流混和器的出水口连接；所述送入管、入楼供水管、引回水管与所述水水射流混和器均采用法兰连接；所述送出管、出楼回水管、引回水管均采用焊接连接；

所述送入管与送出管的轴向中部分别设置蝶阀，所述蝶阀规格分别与所述送入管与送出管的公称直径相匹配；所述引回水管的轴向中部设置电动阀，所述电动阀规格与所述引回水管公称直径相匹配；所述入楼供水管与出楼回水管的轴向中部分别设置蝶阀，蝶阀规格分别与所述入楼供水管与出楼回水管的公称直径相匹配；所述入楼供水管与出楼回水管远离所述水水射流混和器的端部分别设置压力表；

所述步骤22中，构建的所述建筑物热力入口射流混流装置的水水射流混和器的喷射混合比为1.1；

步骤23：将步骤22构建的所述建筑物热力入口射流混流装置的送入管、送出管分别与该建筑物热力入口所连接热网的供水管、回水管采用焊接连接；所述建筑物热力入口射流混流装置的入楼供水管、出楼回水管分别与该建筑物的供水干管、回水干管采用焊接连接；

步骤24：将所述建筑物热力入口射流混流装置的引回水管上的电动阀开度调整为60％，其它四个蝶阀的开度均调整为全开，待入楼供水管、出楼回水管上2个压力表读数之差稳定后，保持供热系统运行4个小时，之后将引回水管上的电动阀开度调整为全开，再保持供热系统运行至少4个小时；

步骤25：将所述建筑物热力入口射流混流装置的引回水管上的电动阀开度根据所述建筑物的单位时间内供热量要求进行调节；

步骤26：所述建筑物热力入口射流混流装置所连接的供热热网的全程公称直径不更换，所有手动平衡阀与自力平衡阀开至最大或去除；调节供热热网所配置的输配水泵以调节建筑物热力入口射流混流装置所连接的供热热网的输配流量，调节方式为：将供热热网所配置的输配水泵的变频装置降低50％、45％、40％、35％或30％的输配流量，或将供热热网所配置的输配水泵更换为额定扬程不变而流量比原输配水泵低50％、45％、40％、35％或30％的额定流量的水泵。

2.根据权利要求1所述的一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法，其特征在于，所述步骤22中，构建的所述建筑物热力入口射流混流装置只安装在建筑物热力入口处。

3.根据权利要求1所述的一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法，其特征在于，所述步骤25中，将所述建筑物热力入口射流混流装置的引回水管上的电动阀开度根据所述建筑物的单位时间内供热量要求进行调节为：所述电动阀开度在60％、70％、80％、90％、100％共5个值之间变换。

4.根据权利要求1或3所述的一种降低区域集中供热热网输配能耗的方法，其特征在于，所述步骤25中，根据电动阀开度获得的单位时间对该建筑物的供热量q_cv为：

q_cv＝c_v·q_full (1)

式(1)中：q_cv为对不同电动阀门开度对应的建筑物的单位时间内的供热量；q_full为电动阀全开时对建筑的单位时间内的供热量；c_v为不同电动阀门开度时的修正系数，电动阀开度为60％时，c_v＝0.67，电动阀开度为70％时，c_v＝0.76，电动阀开度为80％时，c_v＝0.85，电动阀开度为90％，时，c_v＝0.91；电动阀开度为100％时，c_v＝1.0。