摘 要：二级网调峰供热管网系统可以很好地适应因室外气温变化而出现的用户负荷变化，而在二级网侧安装燃气锅炉可以很好地改变供热管网系统的事故状态，而系统这些功能的实现，可靠性极为关键。本文笔者分析了二级网调峰供热系统的特点，据此计算出了基于不同基础负荷系数下的二级网调峰供热系统的可靠性指标和供热系统的运行调节参数，得出保障供热系统可靠性的几个条件一是选择恰当的基础负荷系数，二是热网元件故障时利用调峰热源实现限额供热。
关键词：二级网；调峰供热管网系统；基础负荷系数；可靠性
对人口、工业高度集中的城市来说，集中供热对提高能源利用率，降低能耗，改善大气环境有着日益显著的时代意义。而从供热系统本身来说，提高系统均热效率，降低供热系统总能耗可以产生良好的经济效益。目前，在二级网侧安装气调峰热源弥补因室外低气温而主热源满负荷运行造成的调峰热负荷亏损，这一过程不但会对供热系统的经济性和环境造成一定的影响，而且最重要的是会对供热管网的可靠性形成冲击。本文依据二级网调峰供热系统的特点，引入了事故状态这一确定热网故障信号的概念，计算出了基于基础负荷系数下二级网调峰供热系统可靠性评价指标，着重分析了二级网调峰热源容量对一级热网可靠性的影响。
一、事故状态概念
事故状态与正常供热状态共同构成供热状态，事故状态的发生是由于热元件修复时间超过供热系统允许的检修时间导致的事故性故障。在发生热故障后，燃气部门或公司往往会对热用户实施限定热量供热，由此引出限额热工况概念。
二、热网可靠性的几个主要评价指标
系统故障率、系统稳态可用度及系统供热率为评价热网可靠性的几个最主要的指标。一是系统故障率，就是在采暖期内热网系统平均每年发生的次数；二是系统稳态可用度，指的是系统正常供热小时总数与要求的总供热小时数之比。热网可用度与热网可靠性密切相关，直接联系着热网故障率和热网修复率的测算。作为一种可修复热网的一种可靠性测度，其与热网元件的可维修性、可靠性以及后续的维修保障等方面有着直接的关系；三是系统供热率，即热网系统在采暖期内，全部状态下总供热量与设定热负荷之比。而总供热量即主热源的热量计算公式为Qb=Gpc(tsp-trp)/3600,其中GP表示一级网循环水流量，单位kg/h；tsp表示换热器一级网侧进口水温，单位℃；trp表示换热器一级网侧出口水温，单位℃。
三、二级网调峰热源对供热管网可靠性影响分析
前面说过，二级网调峰热源对供热管网的可靠性影响是通过对一级网可靠性影响体现出现。在分析二级网调峰热源对一级网可靠性影响之前必须考虑到设计工况下供热系统的热平衡问题。因为二级网调峰供热系统主热源的供热负荷仅能满足建筑物的基本热负荷，若没有一定的调峰热源来承担其余的部分，必然导致热失衡。而热平衡可以以Q"B=αQ"1方程式来表示，其中α表示调峰供热系统的基本负荷系数，上标“"”表示设计工况下的各种参数。我们由此得出供热系统热平衡的方程式：
如果将二级网调峰供热系统设计的热负荷大小表示为Q′，α表示调峰供热系统的基本负荷系数，那么调峰系数则为1-α（前面提到的主热源与调峰热源互为补充得出），那么调峰热源的设计容量应为Q=(1-α) Q′。在实际运行过程中，热负荷会随着室外温度的升高而随之降低，当室外温度升至一个临界点tk时，此时系统热负荷Q则会出现(1-α) Q′≥kQ的情况，这种情况是确保热平衡的重要理论指标。只有在这种情况下，当一级网热元件发生故障时，调峰热源才仍可以保证热用户处于限额供热工况，避免发生一些因供热问题而出现的事故，一级网的可靠性因此才能得以保证。
四、结语
调峰供热系统的基础负荷α的选择决定着调峰热源的设计容量的大小，也可以说基础负荷系数间接影响着热网系统可靠性。而实际中对基础负荷α的选择一直是个难题，若选择偏大，那么在热元件发生故障时，调峰热源将无法很好地达到限额供热的目的，从而大大干扰到了整个热网系统要求的可靠性指标。一般来说，基础负荷系数处于0.6～0.8之间时，调峰热源能够在部分工况下能够发挥出备用热源的作用。基础负荷系数越大，热网故障率会随之增大，当超过0.8这一临界点时，调峰热源的备用热源作用将无法实现，热网系统的可靠性也因此无法得到保证。此外，由于调峰供热系统也受到室外温度的影响，因此在选择基础负荷系数时应充分考虑到当地的气象环境，以达到一级网热元件故障时，二级网调峰热源能够承担部分热负荷的目的，以热平衡来确保热网系统的供热可靠性。
参考文献
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