德国下莱茵地区Virtus应用案例介绍

下莱茵地区杜伊斯堡/丁斯拉肯区域供热联盟公司是由杜伊斯堡市政公用事业公司与丁斯拉肯市政公用事业公司共同组建的合资企业，四十余年来始终是区域供热可持续发展领域的先驱。随着1980至1984年间下莱茵地区供热管网的建设，该企业建成了德国首批互联式区域供热系统之一，成功将工业余热用于家庭供暖与生活热水供应。

如今，该供热管网主干线全长约40公里，通过换热站向总长度达700公里的管网输送热能。每年输送的热能总量约为9.8亿千瓦时，可满足丁斯拉肯、费尔徳、杜伊斯堡和莫尔斯四座城市超过16.85万户家庭的用能需求。

除化工厂与钢铁厂的余热以外，其热源结构正持续多元化——生物甲烷热电联产、木屑生物质设施及废木材回收再利用已成为供热体系的重要组成部分。最终实现了从2022年起，不再从以煤为燃料的杜伊斯堡-瓦尔苏姆热源厂买热。

随着供热网络转向并接入规模更小、布局更分散的可再生能源，系统内部压力、温度及流量工况的复杂性显著上升。与此同时，通过工业余热供应的热量存在着难以规避的负荷波动（可在几分钟内于0至70兆瓦之间剧烈变化），而系统中新用户不断增加，更进一步放大了上述运行挑战。

尤其在各个换热站，当高达60兆瓦的热输出从主干网解耦并输配至各级分支管网时，原有的阀门及控制技术难以维持系统稳定，导致压差与流量调节出现振荡。进而引发温度不稳定、站点协同运行欠佳及水泵运行效率低下等问题，最终影响了管网可靠性、终端用户舒适度，并增加了运营成本。

为提升供热管网运行稳定性，下莱茵区域供热联盟决定对其换热站进行逐步现代化改造，并选用丹佛斯Virtus压差与流量控制器。通过与丹佛斯技术团队协同论证，最终选用了新型压差关型控制阀AFQMP 2，并搭配相应的AME 655及AMEi 6执行器。

这些先进控制器具备以下核心功能：

1. 可自动检测低负荷工况下的系统振荡，并自主调整阀门设定至相应流量状态。
2. 能够根据系统压差及负荷变化进行动态自适应调节，确保在不同需求下保持运行稳定性。
3. 支持远程控制（通过iSet执行器兼容远程控制的iNet执行器工作模式），实现更高精度与灵活性调控。
4. 有效避免阀门选型过大——实践证明，在同等工况下仅需DN 150阀门即可替代其他方案所需的DN 200规格，显著节约成本。
5. 单一阀门类型即可满足全年运行需求，无需针对季节变化进行重复调整。
6. 符合DIN EN 14 597安全标准，确保在区域供热环境中的安全运行。

自安装丹佛斯Virtus AFQMP 2控制器以来，丁斯拉肯和杜伊斯堡的三座已完成升级的换热站已实现以下成效：

✓ 系统的温度与压力振荡问题显著减少，实现稳定流量控制；
✓ 市政管网温度稳定性大幅提升；
✓ 回水温度降低，系统整体能效提高；
✓ 优化水利平衡，有效降低运营成本；
✓ 顺利集成至数字化管网管理平台，为后续全面现代化改造奠定基础。

基于多座换热站的成功实践，丁斯拉肯市政公用事业公司正逐步将这一解决方案推广至其旗下所有换热站。此外，下莱茵区域供热联盟计划于2028年前，在其所有换热站全面部署Virtus AFQMP 2解决方案。

智慧水力控制的实施是构建高效、韧性区域供热网络的关键一步。即使在能源去中心化的趋势下，该技术仍能有力推动可再生能源在供热系统中的全面融合。通过安装配备iSET执行器的智能丹佛斯Virtus控制器，各换热站得以无缝接入数字化电网管理平台，为系统的持续现代化升级奠定基础。杜伊斯堡/丁斯拉肯区域供热公司正凭借这一解决方案，为水力优化的区域供热树立全新标杆。