CN111380100A - 一种供热机组节能改造***及其节能运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供热机组节能改造***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***结构和运行方式，其运行调节更为灵活、运行能耗显著降低。

Description

一种供热机组节能改造***及其节能运行控制方法

技术领域

本发明涉及采暖供热技术领域，尤其是一种供热机组节能改造***及以及此***的节能运行控制方法。

背景技术

随着城市集中供热规模的不断扩大，集中供热***中的换热站***和换热机组被越来越多地推广应用。然而，现有集中供热***中所使用的换热站***和换热机组(图1示出了传统典型的集中供热***的结构)，在***结构以及运行工艺流程上存在一定的缺陷，导致集中供热***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***运行的可靠性。

2、现有换热站或换热机组的低温侧循环***中的换热器、循环水泵、管路连接设备、热用户***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***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***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***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***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***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***瞬间压力升高，进而影响集中供热***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***是必要的，因为***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***，***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***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***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***低温侧管网瞬间压力升高乃至出现超压，威胁低温侧***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。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的一个目的在于提供一种供热机组节能改造***；本发明的另一个目的在于提供一种基于前述***的节能运行控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种供热机组节能改造***，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***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，并同时关闭第一关断阀、第五关断阀、第十关断阀、第十一关断阀、第十二关断阀和第十三关断阀；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；

二次网循环泵故障模式：首先开启第一关断阀、第六关断阀、第七关断阀、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，并同时关闭第二关断阀、第三关断阀、第四关断阀、第五关断阀、第八关断阀、第十四关断阀和第十五关断阀；而后启动换热循环泵即可进行循环供热作业；

换热循环泵故障模式：首先开启第一关断阀、第四关断阀、第五关断阀、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，并同时关闭第二关断阀、第三关断阀、第六关断阀、第七关断阀、第十四关断阀和第十五关断阀；而后启动二次网循环泵即可进行循环供热作业。

优选地，当***执行换热器并联模式或换热器串联模式时，若遇到***热源温度突然升高的情况，首先维持二次网循环泵的转速，并同时逐渐降低换热循环泵的转速直至换热循环泵停止运转。

由于采用了上述方案，本发明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***结构和运行方式，其运行调节更为灵活、运行能耗显著降低。

附图说明

图1为传统典型的集中供热***的结构示意图；

图2为本发明实施例的***结构示意图；

图3为本发明实施例在执行换热器并联模式时的管网流通路径示意图；

图4为本发明实施例在执行换热器串联模式时的管网流通路径示意图；

图5为本发明实施例在执行二次网循环泵故障模式时的管网流通路径示意图；

图6为本发明实施例在执行换热循环泵故障模式时的管网流通路径图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图2所示，本实施例提供的一种供热机组节能改造***，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；其中，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，在高温侧进水母管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；低温侧出水母管L3上设置有第一关断阀F1，低温侧出水旁通管L5上设置有第二关断阀F2，低温侧进出水旁通管L6上设置有第三关断阀F3，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，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；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，第一支管L9上设置有第六关断阀F6，第二支管L10上设置有第七关断阀F7，二次网循环泵B1的吸水口还通过第三支管L11与二次网回水管L7相连通，且第三支管L11上设置有第八关断阀F8。需要注意的是：高温侧进水母管L1和高温侧出水母管L2分别作为整个***的高温侧与供热热源(也可理解为是***热源)进行连接的进出水管道来使用，而二次网回水总管L7和二次网供水总管L8作为整个***的低温侧与二次网用户进行连接的供回水管道来使用。

由此，与图1所示的传统典型的集中供热机组(或***)相比，在保留二次网循环泵B1的基础上，通过增加换热循环泵B2及其关联管道和阀门(即：低温侧出水旁通管L5、低温侧进出水旁通管L6、第一关断阀F1、第二关断阀F2、第三关断阀F3、第五关断阀F5、第六关断阀F6和第七关断阀F7)并拆除二次网循环泵B1出水口侧原有的止回阀，不但可以使二次网循环泵B1和换热循环泵B2实现互为备用，以便在两者其中之一出现故障时，通过切换相关关断阀的启闭状态来改变***低温侧的水循环工艺流程，使***能够维持供热用户二次网的基本循环，提高***运行的安全性；而且可以根据换热模块设计参数或实际运行参数的需求来独立控制进入换热模块的循环流量，使换热模块内部具备“大温差、小流量”运行模式的工艺条件，进而为降低***的功耗(如循环电耗等)、达到节能的效果提供了保障。同时，鉴于传统集中供热机组只能通过调整电动调节阀DTF的开度来增加或减小一次网流量，以实现对二次网运行参数的调节控制，从而容易造成一次网***压力波动、甚至对供热***的运行造成安全威胁的问题，故本实施例的整个***在运行时，可以通过调节电动调节阀DTF的开度+改变供热循环泵B2的转速的配合方式来实现对二次网运行参数的调节控制，能够有效保障供热***运行的安全性。

为最大限度地优化整个***的结构，本实施例的换热模块包括至少两台换热器R(为能够充分说明换热器的数量以及相互之间的关系，在图2中以R-1、R-2作为换热器的附图标记)，所有换热器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；在高温侧进水母管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，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，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，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；在每相邻的两个换热器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，第一旁通支管L16的一端与高温侧进水母管L1相连通并位于对应的第十关断阀F10的下游侧、另一端与高温侧出水母管L2相连通并位于对应的第十一关断阀F11的上游侧，第二旁通支管L17的一端与低温侧出水母管L3相连通并位于对应的第十二关断阀F12的上游侧、另一端与低温侧进水母管L4相连通并位于对应的第十三关断阀F13的下游侧；且每根第一旁通支管L16均设置有一第十四关断阀F14，每根第二旁通支管L17上均设置有一第十五关断阀F15。

由此，在保留换热模块在具备多台换热器R并联使用的同时，利用旁通支管及通过对相应的阀门的启闭控制，以使换热模块能够根据实际情况将多台并联的换热器R按照多级换热的形式进行串联使用，从而可以增加换热模块高温侧管路的阻力损失，有效分解电动调节阀DTF上下游两侧的阻力损失，有利于电动调节阀DTF能够在最佳的行程范围内进行流量的精确调节，改善调节阀的工作状态、减小阀门的磨损程度、提高阀门的使用寿命；同时，因可以换热器具备串联使用的条件，可延长高温侧和低温侧流体在换热模块内流动的路程，强化换热模块的传热效果，更有利于加大热源供热温差，从而降低单位供热面积需要的高温侧循环流量，有效提高***高温侧的热能输送能力。

为避免整个低温侧***管道内的流体介质中杂物较多，不易清理，在加热过程中板结成坚硬的水垢，从而因水垢吸附在换热器的板片表面上而影响换热效果，本实施例的二次网回水总管L7通过至少两个互为并联的过滤装置GF同时与第十支管L10和第十一支管L11相连通，从而通过增加过滤部件的数量并使过滤部件间能够互为备用，不但可以对杂质进行有效过滤，而且为降低***低温侧回水进入换热模块内的局部阻力损失以及低温侧的循环电耗创造了条件；同时，避免了清理杂物需要停机的问题；在实际应用时，本实施例的过滤装置GF可根据实际情况采用自带关闭功能的球阀过滤器，或者由关断阀+过滤器组合安装的成型，亦或者采用磁力防垢除垢器等。

基于前述的***结构，本实施例还提供了一种供热机组节能改造***的节能运行控制方法，此方法可根据实际情况进行灵活的变换调节(需要注意的是：本实施例所述及的关断阀优选为电动阀、电磁阀等具备自动启闭控制功能的阀门)，具体为：

如图3所示并执行的换热器并联模式(假设换热器高温侧供/回水温度为95/50℃、温差为45℃，二次网用户需要的供/回水温度为60/45℃、温差为15℃)：

首先开启第二关断阀F2、第三关断阀F3、第四关断阀F4、第六关断阀F6、第七关断阀F7、第八关断阀F8、第九关断阀F9、第十关断阀F10、第十一关断阀F11、第十二关断阀F12和第十三关断阀F13，并同时关闭第一关断阀F1、第五关断阀F5、第十四关断阀F14和第十五关断阀F15；而后启动二次网循环泵B1和换热循环泵B2即可进行循环供热作业。

在运行时，换热器R低温侧进水(温度为45℃)经过换热循环泵B2并按照一定的换热循环流量被加压后，进入并联的换热器R中被加热，使得换热器R的低温侧出水温度被提升到75℃(换热温差为30℃)，而后经由低温侧出水旁通管L5进入二次网循环泵B1的吸水口，经过与二次网回水总管L7和第三支管L11所输送的回水进行混合后被降温至60℃，达到二次网运行所需要的的供热温度，再进入二次网循环泵B1加压，并沿低温侧进出水旁通管L6进入二次网供水总管L8以在对二次网用户进行供热(或完成散热)后，由二次网回水总管L7输送回来的流体温度被降温至45℃，在经过过滤装置GF的过滤后，一部分经由第二支管L10进入换热循环泵B2，另一部分进入第三支管L11，从而完成二次网热量输配循环供热作业。在换热器并联模式中，由于换热循环***的循环温差为30℃，二次网输配循环***的循环温差为15℃，按照能量守恒定律，换热循环泵B2提供的循环流量为二次网循环泵B1提供的循环流量的50％，从而使得***低温侧的电耗能够得到大幅度的降低。

如图4所示并执行的换热器串联模式(假设换热器高温侧供/回水温度为105/48℃、温差为57℃，二次网用户需要的供/回水温度为60/45℃、温差为15℃)：

首先开启第二关断阀F2、第三关断阀F3、第四关断阀F4、第六关断阀F6、第七关断阀F7、第八关断阀F8、第九关断阀F9、第十四关断阀F14和第十五关断阀F15，并同时关闭第一关断阀F1、第五关断阀F5、第十关断阀F10、第十一关断阀F11、第十二关断阀F12和第十三关断阀F13；而后启动二次网循环泵B1和换热循环泵B2即可进行循环供热作业。

运行时，换热器R低温侧进水(温度为45℃)经过换热循环泵B2并按照一定的换热循环流量被加压后，依次进入换热器R-2和R-1中被多级加热，其中，换热器R-1的高温侧出水温度可以被降至48℃(与换热模块低温侧回水温度非常接近)，而换热器R-1的低温侧出水温度则会被提升到90℃(温差为45℃)，而后经由低温侧出水旁通管L5进入二次网循环泵B1的吸水口，经过与二次网回水总管L7和第三支管L11所输送的回水进行混合后被降温至60℃，从而达到二次网运行所需要的的供热温度，再进入二次网循环泵B1加压，并沿低温侧进出水旁通管L6进入二次网供水总管L8以在对二次网用户进行供热(或完成散热)后，由二次网回水总管L7输送回来的流体温度被降温至45℃，在经过过滤装置GF的过滤后，一部分经由第二支管L10进入换热循环泵B2，另一部分进入第三支管L11，从而完成二次网热量输配循环供热作业。在换热器串联模式中，由于换热循环***的循环温差为45℃，二次网输配循环***的循环温差为15℃，按照能量守恒定律，换热循环泵B2提供的循环流量为二次网循环泵B1提供的循环流量的33％，***低温侧的电耗相较于换热器并联模式更低。

如图5所示并执行的二次网循环泵故障模式：首先开启第一关断阀F1、第六关断阀F6、第七关断阀F7、第九关断阀F9、第十关断阀F10、第十一关断阀F11、第十二关断阀F12和第十三关断阀F13，并同时关闭第二关断阀F2、第三关断阀F3、第四关断阀F4、第五关断阀F5、第八关断阀F8、第十四关断阀F14和第十五关断阀F15；而后启动换热循环泵B2即可进行循环供热作业；运行时，流体经二次网用户散热降温后，经由二次网回水总管L7、过滤装置GF、第二支管L10、换热循环泵B2和第一支管L9进入换热器R中被加热，而后在经由低温侧出水母管L3和二次网供水总管L8被输送至二次网用户，以完成二次网热量输配循环。

如图6所示并执行的换热循环泵故障模式：首先开启第一关断阀F1、第四关断阀F4、第五关断阀F5、第八关断阀F8、第九关断阀F9、第十关断阀F10、第十一关断阀F11、第十二关断阀F12和第十三关断阀F13，并同时关闭第二关断阀F2、第三关断阀F3、第六关断阀F6、第七关断阀F7、第十四关断阀F14和第十五关断阀F15；而后启动二次网循环泵B1即可进行循环供热作业；流体输配路径是经由二次网循环泵B1来加压完成的。

鉴于***高温侧电动调节阀DTF的开度控制需根据中央调度***下达调度指令来实现，中央调度***的调控策略必须考虑保持集中供热高温侧***压力稳定；由于传统典型的供热***大多只能通过在一定开度范围内对高温侧电动调节阀DTF进行调节，换热量得不到及时控制，容易出现换热模块低温侧***循环介质温度显著升高的现象，进而因流体体积膨胀造成低温侧***压力迅速升高的问题，为解决此问题，当***执行换热器并联模式或换热器串联模式时，若遇到***热源温度突然升高的情况，可首先维持二次网循环泵B1的转速，并同时逐渐降低换热循环泵B2的转速直至换热循环泵B2停止运转。由此，可减少换热器的换热量，同时二次网循环泵B1仍然按照正常运行转速运转，使低温侧循环介质的散热量远远大于换热器换热量，低温侧循环介质温度不断降低，体积不断收缩进而使低温侧***压力降低，保证低温侧***运行安全。

综上，本发明实施例的改造***相较于传统典型的换热***具有如下有益效果：

1、充分利用了现有换热站或换热机组在设计选型时换热面积普遍预留较大富余量(通常富余量15-20％)的特点，在保持原有换热器换热能力不受影响的前提下，可选择适当降低换热器低温侧换热循环流量的运行方式。

2、通过增设的换热循环泵B2，可根据换热器参数的需要，独立提供换热器换热所需要的低温侧循环流量，使换热器内部采用“大温差、小流量”的运行模式，将低温侧换热循环流量降低至原来二次网循环总流量的50-70％。使得换热站或换热机组消耗在换热站或换热机组内部的循环电耗可降低到原来循环电耗的15-35％，达到显著的节能效果。

3、按照现有供热技术，由于普遍没有完成供热二次网的行精细调节工作，低温侧热量在供热用户之间分配均匀性，主要是通过二次网采用大流量运行模式来解决，因此大部分集中供热换热站或换热机组的二次网循环流量都很大，由此造成循环泵电耗很高；而本实施例的整个***运行时可将换热模块的二次网循环工艺分解为换热循环工艺和二次网输配循环工艺，换热与二次网热量输配通过不同的循环***完成，使低温侧供热循环的动力分布更加合理，这种工艺运行方式既能保证二次网热量分配均匀，又能有效地降低了二次网循环泵电耗。

4、可以丰富和灵活地调整***的运行模式，为集中供热***供热量的进一步精细调节和***安全稳定运行创造了条件。同时，一旦热源温度出现波动，一次网电动调节阀开度只要根据中央调度指令进行初步调节即可，只要改变换热循环泵B2的转速，从而改变进入换热器低温侧的循环流量，进而增加和减小换热器传热系数，就可以实现低温侧供热用户二次网运行参数的有效控制。

5、取消了传动典型***中循环泵出口止回阀和止回旁通管，简化工艺流程的同时，进一步降低了水泵克服止回阀局部阻力时的浪费的功耗。

6、将多台并联的换热器按照多级换热的形式串联使用，使得换热器高温侧在循环流量不增加的情况下流体流速大幅度提高，同时使低温侧在循环流量大幅降低的情况下流体流速保持不变。这样既可以大幅提升换热器的传热系数，增加换热器的供热能力，又可以减少换热器低温侧参与换热的循环流量，从而使换热站或换热机组二次网循环电耗显著下降。

7、将多台并联换热器按照多级换热的形式串联使用，可以增加换热站或换热机组高温侧管路的阻力损失，有效分解高温侧电动调节阀前后的阻力损失，有利于高温侧电动调节阀在最佳的行程范围内进行流量的精准调节，改善了高温侧电动调节阀的工作状态，减小了阀门的磨损，延长了阀门的使用时间。

8、将多台并联换热器按照多级换热的形式串联使用,延长了高温侧和低温侧流体在换热器内的流程，进一步强化了换热器的传热效果，更有利于高温侧加大热源供热温差运行，降低单位供热面积需要的高温侧循环流量，有效提高集中供热***高温侧的热能输送能力，在现有高温侧循环流量不增加的情况下，不断扩大供热规模。

9、可以在换热循环泵B2和二次网循环泵B1任意一台水泵出现故障时，通过切换关断阀的开关状态，改变换热站或换热机组低温侧的循环工艺，使低温侧***仍能维持供热用户二次网的基本循环，实现互为备用，因此进一步提高了***的安全性。

10、增加了低温侧回水总管与低温侧循环泵吸入口之间的过滤装置的数量，降低了低温侧回水进入换热站或换热机组的局部阻力损失，降低了低温侧的循环电耗，避免清理杂物导致供热运行停机的问题。

11、整个***及运行方式可适用于旧有***的改造，也适用于新建换热机组制造。

12、在旧有***的改造中，如果旧有换热器或更新的换热器的设计类型符合高、低温侧同时为“大温差、小流量”的要求时，换热器可以单台使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种供热机组节能改造***，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***，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)，所述第一旁通支管(L16)的一端与高温侧进水母管(L1)相连通并位于对应的第十关断阀(F10)的下游侧、另一端与高温侧出水母管(L2)相连通并位于对应的第十一关断阀(F11)的上游侧，所述第二旁通支管(L17)的一端与低温侧出水母管(L3)相连通并位于对应的第十二关断阀(F12)的上游侧、另一端与低温侧进水母管(L4)相连通并位于对应的第十三关断阀(F13)的下游侧；且每根所述第一旁通支管(L16)均设置有一第十四关断阀(F14)，每根所述第二旁通支管(L17)上均设置有一第十五关断阀(F15)。

3.如权利要求2所述的一种供热机组节能改造***，其特征在于：所述二次网回水总管(L7)通过至少两个互为并联的过滤装置(GF)同时与第十支管(L10)和第十一支管(L11)相连通。

4.如权利要求2所述的一种供热机组节能改造***的节能运行控制方法，其特征在于：它包括

换热器并联模式：首先开启第二关断阀(F2)、第三关断阀(F3)、第四关断阀(F4)、第六关断阀(F6)、第七关断阀(F7)、第八关断阀(F8)、第九关断阀(F9)、第十关断阀(F10)、第十一关断阀(F11)、第十二关断阀(F12)和第十三关断阀(F13)，并同时关闭第一关断阀(F1)、第五关断阀(F5)、第十四关断阀(F14)和第十五关断阀(F15)；而后启动二次网循环泵(B1)和换热循环泵(B2)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(F2)、第三关断阀(F3)、第四关断阀(F4)、第六关断阀(F6)、第七关断阀(F7)、第八关断阀(F8)、第九关断阀(F9)、第十四关断阀(F14)和第十五关断阀(F15)，并同时关闭第一关断阀(F1)、第五关断阀(F5)、第十关断阀(F10)、第十一关断阀(F11)、第十二关断阀(F12)和第十三关断阀(F13)；而后启动二次网循环泵(B1)和换热循环泵(B2)即可进行循环供热作业；

二次网循环泵故障模式：首先开启第一关断阀(F1)、第六关断阀(F6)、第七关断阀(F7)、第九关断阀(F9)、第十关断阀(F10)、第十一关断阀(F11)、第十二关断阀(F12)和第十三关断阀(F13)，并同时关闭第二关断阀(F2)、第三关断阀(F3)、第四关断阀(F4)、第五关断阀(F5)、第八关断阀(F8)、第十四关断阀(F14)和第十五关断阀(F15)；而后启动换热循环泵(B2)即可进行循环供热作业；

换热循环泵故障模式：首先开启第一关断阀(F1)、第四关断阀(F4)、第五关断阀(F5)、第八关断阀(F8)、第九关断阀(F9)、第十关断阀(F10)、第十一关断阀(F11)、第十二关断阀(F12)和第十三关断阀(F13)，并同时关闭第二关断阀(F2)、第三关断阀(F3)、第六关断阀(F6)、第七关断阀(F7)、第十四关断阀(F14)和第十五关断阀(F15)；而后启动二次网循环泵(B1)即可进行循环供热作业。

5.如权利要求4所述的一种供热机组节能改造***的节能运行控制方法，其特征在于：

当***执行换热器并联模式或换热器串联模式时，若遇到***热源温度突然升高的情况，首先维持二次网循环泵(B1)的转速，并同时逐渐降低换热循环泵(B2)的转速直至换热循环泵(B2)停止运转。

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