一次网“1+3”循环水泵的水循环系统初探

区域供热20123期一次网“1+3”循环水泵的水循环系统初探无锡市无双水泵有限公司薛铭中国石油天然气管道局丁亦如【摘要】一次网“1+3”循环水泵是由一级泵加不用变频器调控的大、中、小水泵组成的二级泵,按热负荷变化的需求分别工频运行。通过其大、中、小二級泵的三档“量”调节,同时、同步结合热源的“质”调节,可获得与现有变频二级泵冋样的效果,且性价比高【关键词】一次网“1+3"循环水泵三档(或三级)“量”调节热源的“质”调节近五年来一次网二级泵(或称分布变频站的二级泵总投资也不过约40万元,若减去水泵一下同)循环水系统技术在全国各地的原传统一次水大泵的投资20万元,折合约供热单位相继推广和应用,已获得了全国02元/m2,最多比原来多投资20万元即每供热行业的普遍认同,当前正处在迅速推站净增投资1万元。但是变频器和自控投广和大发展的时期。尽管这项技术在一次资每个换热站平均在6万元以上,如果仍网的水平衡调节、节能减排、节省供热运行按20个换热站计算,总投资约在120万元成本的同时大幅度地提升了供热质量和效折合约06元/每平米。是一级和二级泵总投果,但是在各供热单位多年来的实践中也暴资的2倍多。露出了一些有待研究和改进的问题,简述如2高次谐波的电污染和低频运行的后果下众所周知水泵电机采用变频无极调节有1分布变频泵投资偏大节电的正面,但同时客观上也存在高次谐波改造投资主要是由水泵、变频器和自动对电网产生电污染的负面。另外由于所设置控制三部分组成。其中水泵比原传统的热源的各站二级泵的参数都是按最高热负荷计算站内一次网循环大泵的总投资增加并不多,并留一定富余量,而实际运行中供热负荷在因为原热源站内传统的一次网循环水泵大多整个供热时期的变化较大,其中较长时段处是几百千瓦的大泵,而一次网二级泵系统中在中、小负荷运行,这一情形使得二级泵在较的热源站内一次网一级循环水泵仅只有原大长的时段中实际调节频率大都在30Hz以下,泵的20-25%电机功率,原大泵需几十万元的有的甚至在20H以下,因为二级泵电机大多投资可降为仅几万元的一级泵投资,可省约不是变频专用电机而只是普通电机,其技术3/5原大泵投资。而各换热站中增加的2台一标准规定阵频不得低于36Hz,若过低对电机次网二级泵都是小型水泵,每一个站的投资绝缓中国煤化工级泵调节频率平均约2万元。按200万平方米有20个换热过低CNMH的实际工况效区城供热20123期率随之大幅度降低约10-20%,此时水泵电机由热源站在50-40℃或55-45供回水温差的功率因素也极低,可见在这状况下,二级水范围之间操控的无台阶“质调节,同样可获泵在降频节电的同时也在浪费用电并污染电得各热用户的热负荷需求。网和损伤电机本身。344热源一次网供回温差“质”调范围3.一次网“1+3”循环水泵的水循环系统在50~40℃或55-45℃,由热源站和一级泵的3.1一次网“1+3”循环水泵的水循环系调控得以实现。而各换热站大、中、小二级泵统是与现有的一次网二级泵系统异曲同工的的流量定位和对应的需用扬程定位,均按照次网二级泵系统,只是二级泵不采用变频以上二种品位和“质”调范围确定的一次水的器作无极调节单耗(Lm2),分别以高寒地区为1、08,0.64和32所谓一次网“1+3”循环水泵的含意中寒地区为09072058各三种来计算、设为:1是指现有一级泵,3是指大、中、小三种置、选型各自相应水力性能的二级水泵。这二级泵。顾名思义就是由现有一级泵加三种大、中、小三种不同性能的二级水泵,实际上不用变频器的二级泵组成的又一种新的一次类似现有二级泵调频为:5040、32Hz三种频网二级泵水循坏系统。率下运行的水力性能。但是大、中、小三种水3.3本文系统的一级泵与现有二级泵技泵都是工频同步转速运行的定量水泵,其效术中的一级泵完全一样,而将现有二级泵技率高、没有变频的自耗电能和电污染等故综术中的各站一种二级泵由变频无级调节改成合效能好于采用变频的水泵。更无变频器和大、中、小三种二级泵按热负荷变化需求手动原有自控系统的投资,可使各换热站至少减或自控分别实施大、中、小三档(三级)调节,少约4万元以上的投资,也就是在原有投资实际效果不逊于现有二级泵,而综合性价比每平米06元可降为02元。故就可使整个二尚优于现有二级泵级泵系统的投资节省三分之二34运行机理和可行性(见图34.5从以上介绍可知大、中、小三种二341本文系统“1+3”中的一级泵的设级泵按两类地区分别为1、0.80.64和09、计和选型与现有二级泵系统中的一级泵一0.720.58的三档定量一次网设置,其可获对致,按热源站内锅炉的额定水量和内网阻力应的水泵扬程为:1064、01和水泵电功率设置一级泵,对其亦可适度进行变频调控或为1、05026(见表一)也就是中泵是大泵08工频定量循环运行,参与锅炉按总热负荷的的流量、064的扬程和05的电功率;小泵是变化需求实施“质”调节大泵064的流量、041的扬程和0.,26的电功342本文系统“1+3”中的3种二级泵,率。可见虽然没有采用变频无级调节那么精由各换热站的热负荷的不同变化需求,即以细和无台阶,但高次谐波的电污染没有了,低各站中换热器二次网出口温度的设定标准作频运行对电机的损害消除了,而且泵的工作为温控点来实施手动或自动控制大、中、小点可长期处在高效点运行,这对节电和确保种二级泵其中一台的开启并同时另一台的关设备可靠运行提供了安全保证。闭。按各自换热站的二次网的热负荷变化需4结束语求开启其中一台(大、中、小)二级泵以实现一次网“1+3”循环水泵的水循环系统,是次热源水的“量”调节。实践中的新生事物,这种二级泵系统比分343由大、中、小二级泵按需实施的三布叶节省#奋诉213,且工艺档(三级)一次网的“量”调节,虽没有现有变简中国煤化工,值得同行们参频二级泵无级调节那么精细和无台阶,但另考。CNMHG45区域供热20123期热交换器(锅炉)小二级泵除污器注:大、中、小三种二级泵均为工频运行,由现场或远程手动控制亦可以各站热交换器的二次水出口温度为标准温控点实施自动控制按需分别开启或关闭大、中、小其中各一台水泵。次网“14+3”循环水泵的水循环系统示意图(图一)不用变频器调节的大、中、小二级泵应用案(表一)(以供12万m2换热站为例)在东北、内蒙、新疆等高寒地区序号二级泵次水单耗水泵性能参数及选型热源一次水调控温差(Lm2)与每平米可获热负荷0=120m}h,H=20m,N=4-llkW55-45℃大(100-80-280,Q=120mh,H=23m)58.14-46.51W6395~5233WQ=96m7h,H=12.8m,N=4-55kW5040℃55-45℃0.8(100-80-235,Q=80-120mh,H=16-1l5m)4651-3721W5116-41.86W064=768mh,H=89m,N43kW50~40℃(100-80-169,Q=75mh,H-10m)37.21-2977W4093-33.49W二、在北京、天津等中寒地区次水单耗序号二级泵水泵性能参数及选型热源一次水调控温差(Lm2)每平米可获热负荷Q=108m/h,H=162m,N=47.5kW50~40℃C55~45℃大(100-80-260,Q=120m/h,H-16m)5233-41.86W575647.10WQ=864m}h,H=10.37m,N=44kW50~4055~450.72(125-100-200,Q=85m7h,H=12m)41.86-3349W4604-3768WQ=696mh,H=673m,N=4-2.2kW中国煤化工s4℃(100-80-155,Q=75mh,H=75m)CNMHG 3709-3035W