一种环形管网供热系统的制作方法

1.本实用新型涉及供热系统技术领域，具体涉及一种环形管网供热系统。


背景技术：

2.热网的布局通常是结合城市近、远期建设的需要，综合热负荷分布、热源位置、道路条件等多种因素，经技术经济比较后确定。现有热网的布置形式为枝状布置以热源为起点，管网采用枝状连接，热网供水从热源沿主干线，分枝干线，用户支线送到各热用户的引入口处，网路回水从各用户沿相同线路返回热源。
3.所谓枝状管网是由管网主干线—支干线组成，主干线只有一条，而分支线可以有几十条甚至几百条，形如大树。许多城市的供热管网采用了此种管网结构。枝状管网适合小型或中型管网，如几十万m2或上百万m2供热面积的供热管网。而对于大型供热管网，如几百万m2甚至上千万m2供热面积的管网，枝状管网在运行中就显现出它的不足与难于调控。大型枝状管网在运行时，其水力失衡现象比较严重，具体表现在流量分配难于调整与许多分支线供回水压差达不到要求。虽说现在有解决的技术及设备，但由于调节节点多，让调节者仍感力不从心。
4.由于建筑物具有一定的蓄热能力，通常可采用迅速消除热网故障的办法，以使建筑物室温不致大幅度的降低。因此，枝状管网是热水管网最普遍采用的方式。其布设结构示意图如图1所示。枝状管网布置简单，供热管道的直径随距热源越远而逐渐减小；而金属耗量小，基建投资小，运行管理简便。由于建筑物具有一定的蓄热能力，通常可采用迅速消除热网故障的办法，以使建筑物室温不致大幅度的降低。因此，枝状管网是热水管网最普遍采用的方式。但枝状管网不具后备供热的性能，成本低、水力不平衡、不易调节，管道阻力由近及远分布不均。且当供热管网处发生故障时，在故障点以后的热用户都将停止供热。
5.为解决上述问题，现有技术开发出多热源环状管网供热系统，例如，发明专利申请202010044391.2披露了一种基于热电协同的长距离区域供热系统及热电协同方法，其具体包括主供热热源、主热网系统、辅助蓄热供热系统模块、协同发电系统模块。主热网系统为多热源环状管网，辅助蓄热供热系统模块有多个，均匀分布在供热管网末端区域周围。
6.但现有的多热源环状管网供热系统还存在如下问题：环状管网主干线由于连成1个整体，无法将整个供热系统隔离成多个小系统单独运行，不利于供暖系统局部发生故障时，减少对整个系统的影响，快速检修；热源设置在用户末端区域，无法做到热源联网共享。


技术实现要素：

7.为弥补上述领域存在的不足，本实用新型提供一种环形管网供热系统及其运行方法。
8.本实用新型请求保护的技术方案如下：
9.一种环形管网供热系统，其特征在于，包括若干个独立供热单元；所述独立供热单元包括热源、主干线、支干线；所述热源设置在主干线上；所述主干线的入口与热源出口相
连通，所述支干线的入口与主干线的出口相连通；
10.所述若干个独立供热单元的主干线依次相互连通形成闭环结构；
11.所述主干线和支干线均为可供供热介质流动的管道结构。
12.本实用新型的环形管网供热系统中，各独立供热单元内，热源设置在主干线上，而主干线的管道依次相互连通形成闭环结构，这样既可以实现环状水力平衡网，又可实现热源联网共享，使整个环形管网供热系统的供热更为均一。
13.所述若干个独立供热单元的支干线相互连通形成闭环结构。
14.每个独立供热单元中，热源设置在支干线的上游位置。
15.各单元内的热源设置在支干线的上游位置，可使热量更为顺利地沿流向通过支干线管道经各入户接口进入各户的用热终端。
16.所述主干线和支干线均包括供水管和回水管。
17.所述独立供热单元还包括切断阀；所述切断阀设置在主干线上。
18.切断阀设置的意义在于，可使整个环形管网供热系统形成整体的同时又相互独立，当某个独立供热单元出现故障时，可启动该单元和其上游单元的切断阀，将该单元隔离开来方便检修，同时不会影响其上下游供热单元的供热运行。
19.各独立供热单元内，切断阀设置在支干线的下游。
20.各独立供热单元的支干线下游设有用户支线。
21.各用户支线上设有若干入户接口。
22.本实用新型的环形管网供热系统的结构为：规划一种城市集中供热环状管网。所谓环状管网，其主要特征为主干线形成闭环结构，支干线也可以为闭环结构，管网中主干线根据切换需要设有切断阀，设置于主干线用户后端，可以将整个供暖系统隔离成多个单热源系统，系统运行更灵活，当系统局部发生故障时，实现包括热源在内的事故点的完全切离，确保事故点以外管网的正常运行，可减少维修时管网所需放水量，同时降低因抢修发生的断热时间。
23.本实用新型的环形管网供热系统的运行模式如下：
24.并网运行：多热源共网，可根据项目实际情况将其中一个热源设置为基本热源，满足低负荷工况下用户供暖需求，其余热源可作为调峰热源，递序启停。负荷低，基本热源；负荷升高，启动调峰热源。由运行管理统一调配。以图2为例，在实际运行时，可选择任意一个独立供热单元内的热源做为基本热源，其余热源做为调峰热源。
25.解裂运行：低负荷时，基本热泵服务全网；负荷增加时隔离出部分由调峰热源负责。环网设切断阀，隔离后按单热源系统运行。安全可靠、能力互补、运行管理。
26.分别运行：可以隔离成小系统，每个热源负责一片，形成多个单热源系统。低负荷下，所有热源均负荷运行。
27.本实用新型形成环状水力平衡网，以适用于不同末端的用热；增加环状管网的供热能力，增加管网的末端后备开发能力，实现末端、热源的分布添加；增加运行稳定性，可调节可检修，管理高效灵活。
28.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
29.(1)水力工况与水力稳定性好。环状管网为整体的闭合环路，根据这一特性，通过调节其管网的平衡点，迅速地使整个管网的水力平衡得到改善。这是环型管网的第一大优
势。
30.(2)环型管网供热能力强。我国北方无论大、中、小城市，城市规划与建设也在不断发展与改变，城市建设由局部开发发展为联片开发，扩建带来大量的工程量和奖金量的损失。这个缺点可通过环状管网的建设来补救。因为环状管网只需加切断阀门就可以将原管线的供热能力翻一倍，这由环形管网特性所决定，也是枝状管网力不能及的。
31.(3)运行安全可靠，抢修效率高，且调节、调度富有多样性。对环状管网而言，只要将切断阀加的合理，则完全可以在事故发生后迅速回应，只停出问题的一段管线，其余管线正常运行。尤其是在多热源联供的多级管网系统配置中，可对热源、管网等进行灵活调动。多热源联供指的是在同一个供热管网中有两个或两个以上的热源在同时供热，也可存在备用热源。在这一系统中，环状管网根据不同安全级别要求可分为高、中、低三个等级，通过合理安装的切断阀，实现包括热源在内的事故点的完全切离，并利用环状管网实现多向供热的特性，便于在事故工况下采取不同的措施，确保事故点外管网的正常运行。由于切断阀的作用，事故发生后，可减少维修时管网所需放水量，同时降低因抢修发生的断热时间，既保住了大网中的软化水，节约有效成本，又大大缩短事故影响的区间和时段。这是环状管网值得信赖的第三大优势。
附图说明
32.图1为现有技术的枝状管网的结构示意图。
33.图2为本实用新型实施例提供的一种环形管网供热系统的管网布置示意图。
34.图中标记列示如下：1
‑
独立供热单元、11
‑
热源、12
‑
主干线、13
‑
支干线、14
‑
切断阀、15
‑
用户支线、151
‑
入户接口；主干线、支干线、用户支线上的虚线表示回水管，实线表示供水管。
具体实施方式
35.下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，需要理解的是，下述实施例仅作为解释和说明，不以任何方式限制本实用新型的范围。
36.本实用新型提供一种环形管网供热系统。在本实用新型所有的实施例中，所述环形管网供热系统都具备如下共同特征：如图2所示，所述环形管网供热系统包括若干个独立供热单元1；所述独立供热单元1包括热源11、主干线12、支干线13；所述热源设置在主干线上；所述主干线12的入口与热源11出口相连通，所述支干线13的入口与主干线12的出口相连通；所述若干个独立供热单元1的主干线12依次相互连通形成闭环结构；所述主干线12和支干线13均为可供供热介质流动的管道结构。
37.本实用新型提供的环形管网供热系统不仅限于图2所示的4个独立供热单元1，可以是2个、3个、5个或更多个。各单元之间形成闭环即可。
38.所述热源11可以是本领域常见的热源种类，例如，热电厂热源、区域锅炉房热源、工业余热热源、城市余热热源、地热水热源、核能热源、热泵热源、太阳能热源等。热源与主干线、主干线与支干线之间的管道连接方式均可采用本领域技术人员通常选择的本领域常见的热源管道之间的连接方式，例如，现有技术发明专利申请202010044391.2披露的连接方式。
39.在优选的实施例中，所述若干个独立供热单元1的支干线13相互连通形成闭环结构。
40.在具体的实施例中，每个独立供热单元1中，热源11设置在支干线13的上游位置。
41.各单元1内的热源11设置在支干线13的上游位置，可使热量更为顺利地沿流向通过支干线13管道经各入户接口151进入各户的用热终端。
42.在一些实施例中，所述主干线12和支干线13均包括供水管和回水管，均采用本领域常规管道做为供水管和回水管。
43.在进一步的实施例中，所述独立供热单元1还包括切断阀14；所述切断阀14设置在主干线12上。切断阀14可采用本领域常见的切断阀元件，可商购获得。
44.在优选的实施例中，各独立供热单元1内，切断阀14设置在支干线13的下游。
45.在另一些实施例中，各独立供热单元1的支干线13下游设有用户支线15。
46.在具体的实施例中，各用户支线15上设有若干入户接口151。