采暖循环水泵的运行调节与经济分析

煤气与热力第22卷第1期文章编号:1000- 4416( 2002 )01 - 0044- 04采暖循环水泵的运行调节与经济分析王昭俊'曾晓慧?杨洁( 1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院黑龙江哈尔滨150090 2.黑龙江省轻工设计院黑龙江哈尔滨150040;3.天津大学建筑工程学院,天津300072)摘要:分析了采暖循环水泵的几种运行调节方式。使用变频调速水泵比用质调节经济、节能;此用分阶段改变流量的质调节节能、但目前并不一定经济 ;采用分阶段改变流量的质调节方式目前是较经济、节能的方法采用该方法时,可选用几台同型号的水泵。关键词采暖循环水泵,调节;变 频调速中图分类号:TU995.2文献标识码:A1前言外温度高低分成几个阶段在室外温度较低的阶段中保持设计最大流量;而在室外温度较高的阶段集中供热调节方法主要有质调节、分阶段改变中,保持较小的流量。在每一阶段内网路的循环水流量的质调节、间歇调节11。其中分阶段改变流量量保持不变按改变网路供水温度的质调节进行供的质调节需调节循环水泵的流量,因此节电效果较热调节[14。对中小型热水供热系统,-般可选用好,目前用的较多。近年来人们从节能的角度出两台不同规格的循环水泵,如其中-台循环水泵的发开始研究和使用变频调速水泵2。本文针对采流量按设计值的100 %选择,另一台按设计值的暖循环水泵的几种运行调节方式进行分析和技术、70 %~80 %选择。由于水泵的扬程与流量的二次方成正比，水泵的功率与流量的三次方成正比,因经济论证。此,该调节方式节电效果较显著,目前用的较多。如上例可采用以下方案:2方案简介方案二采用一台150RXL- 20 型热水循环泵,其流量为144 l/h扬程为200 kPa ,电机功率为152.1质调节( 方案一)kW两台125RXL-18型热水循环泵,该 泵的流量为质调节即只改变供暖系统热水的温度,而用户96~ 124 t/h扬程为180~ 150 kPa功率为7.5 kW。的循环水量保持不变13。如哈尔滨市某小区供热当室外温度为-26~ -15 c时,设计流量为144 1/系统采用两台150RXL--20型热水循环泵(-备--h-台大泵运行，两台小泵可作为备用泵;当室外温用)单台泵的流量为144 t/h扬程为200 kPa ,电机度高于- 15 C时,循环水量为设计值的75 % ,即功率为15kW。当室外温度升高时循环水泵的流量108 t/h扬程为设计值的56.25 % ,即110 kPa,-台不变而只改变系统的供水温度。哈尔滨市供暖期小泵运行即满足设计要求,另一台小泵可作为备用的采暖天数为179天若每天循环水泵的运行时间泵。第一阶段的采暖小时数为1 510 h第二阶段的为24h则一个供暖期采暖循环水泵的运行费用为采暖中国煤化工案二的水泵运行费用0.6元/kWhx 179 dx24 h/dx 15kW= 38 664元。为oMYHCNMH G5 kW +2 786 hx7.52.2分阶 段改变流量的质调节(方案二、方案三)kW )=26127元。分阶段改变流量的质调节是在供暖期中按室此外，还可通过选择两台同型号的水泵并联运*收稿日期2001-01-15修回日期2002 -01-04作者简介:王昭俊( 1965- )女辽宁抚顺人副教授在职博士生主要从事供热与锅炉方面的研究和教学工作。2002年2月王昭俊等采暖循环水泵的运行调节与经济分析45.行增加网路流量的方法来实现分阶段改变流量的质方案四采用两台150RXL- -20 型热水循环泵，调节即当室外温度较低时两台同型号的水泵并联-台变频调速器按1500元/kW估算約需22500运行,而当室外温度较高时，只运行其中的一台水元) ,当室外温度为-26~ -15 C时,单台泵运行,泵另一台水泵作为备用泵。该方法运行调节较方泵的流量为144 /h扬程为200 kPa电机功率为15便,且设备备用率较高为方案三。kW电机的转速为1 460 r/min;当室外温度高于方案三采用三台125RXL- -18型热水循环泵,-15C时,-台水泵运行,且将水泵的转速调节为单台泵的流量为96~ 124 t/h扬程为180~ 150 kPa,设计值的75 % ,即1 095 r/min ,因为流量与转速成功率为7.5 kW。当室外温度为- 26~ - 15C时两正比、扬程与转速的二次方成正比、功率与转速的三台泵并联运行另一台泵为备用泵,在并联运行最佳次方成正比此时水泵的流量为108 t/h扬程为110工况点系统的总流量约为单台泵的流量的125 % ,kPa功率为6.33 kW。方案四的水泵运行费用为:即120~155t/h,并联后的扬程约为单台泵的扬程0.6元/kWhx( 1510hx 15 kW+2 786hx6.33 kW )的150 % ,即270~ 220 kPa满足设计要求,而并联=24 171.23元。运行后的功率为单台泵运行的功率的140 % ,即10.5kWf5。当室外温度高于-15 9时,-台泵运行3方案比较即可满足设计要求,另两台泵可作备用泵。方案三的水泵运行费用为:0. 6元/kWhx( 1510 hx 10.四种水泵运行调节方式比较见表1方案比较5kW +2786 hx7.5 kW )=22 050元。见图1。2.3利用变频调速技术进行调节(方案四)表1水泵运行调节方式比较表台数单台泵 单台泵单台泵- 26~ -159C| -15- +5C水泵转速设备费用年运行费用方案水泵型号台流量扬程功率采暖时数( r/min )/行/元( /h)/kPa/kW150RXL2144200151 5102 7861 46017 120.00| 38 664.00 .18560.00 13 590.00125RXL96~ 124 180~ 1507.51 40012 250.00| 12 537.00三96~ 124180~ 15018375.00| 22 050.00- -188 560.00 .13 590.00四一208 560.00+08112.56.332786.1 09510 581.23一-2022 500.00由图1可见方案三的年运行费用最低,方案一改 变流量的质调节比单纯采用质调节更经济、节能。的年运行费用最高;方案-的设备费用最低方案四(2)由图2又可见:方案三比方案二更经济、节的设备费用最高。具体讨论如下:能说中国 煤化工贡调节方式 可选用几(1)图2为方案一、二、三的设备费用、运行费台同0Hc N M H更并联运行后的流量、用及耗电量比较图其中有关参数的取值见表1水扬程计异六安计鼻结果付台设计要求即可。因水泵的使用寿命按10年计。由图2可见:三种方案的泵并联运行后5]其流量虽然增加的不多(在最佳工设备费用相差无几,而方案-的运行费用及耗电量况点约25%)但分阶段改变流量的质调节其流量最高方案二的次之方案三的最低,说明用分阶段调节范围仅为100 %~75 %故水泵并联运行后其46.煤气与热力第22卷第1期流量仍可能满足要求;此外水泵并联运行后的扬程4结论增加的较多(在最佳工况点为50%),-般能够满足,设计要求且并联后水泵的功率增加约40%(在最使用变频调速水泵比用质调节方式既节能又经佳工况点)这样两台小泵并联运行后总的功率有可济,比用分阶段改变流量的质调节节能、但目前并不能比用一台大泵所消耗的功率低，因此不可-概而-定经济采用分阶段改变流量的质调节方式目前论,而应进行经济、技术论证方可定论。是较经济、节能的方法但采用该方法时不必拘泥于规范的要求可选用几台同型号的水泵。四设备费用(万元)口运行费用(万元/年)s卜旷设备费用(万元)N运行费用(万元/10年》口用电度敷(历的/10年)0方寨方案方案三方案四图1四种水泵运行方 案比较图方案~方寨四图3方案一、 四比较图70[“设备费用(万元)运行费用()元/10年)50-= J用电度数(万k/10年)! 设备费用(万元)心运行费用(万尤/10年)3(口用电度数(J万kh/10年)10-10方案-方案二图2方案-、二、三比较图图4方案 二、方案四比较图(3)图3为方案-与方案四的比较图,由图3参考文献:可见方案四的设备费用较高,但运行费用10年可节省约14.5万元,两年即可收回多付出的成本，且[1]贺平孙刚.供热工程(新一版IM]北京:中国建筑工节电超过24万kWh ,说明用变频调速水泵调节比用业出版社, 1993.质调节更经济、节能。[2]张少云廖荣平王淮.变频调速装置在供暖空调系统的应(4)图4为方案二与方案四的比较图,由图4用[J].煤气与热力2001 (2):150-151 ,155.可见方案二的设备费用较低,但运行费用较高,方[3]王宁.供热系统质调节问题及分析[J].煤气与热力, 19,9案四的正好相反两者的经济性差别不十分明显,日[4]中国煤化工质调节方式探试1]煤气与此可见用变频调速水泵调节比用变流量质调节节MYHCNMHG能,但并不一定经济。这主要取决于各地的电价与[5] 王昭俊,采暖循环水泵并联运行工况数学模型研究J]煤气变频调速器的价格比及水泵的使用寿命。与热力2001 (6)499- 501 ,504.2002年2月王昭俊等采暖循环水泵的运行调节与经济分析47.Conditioning of Heating Circulation Pump and Economic AnalysisWANG Zhao - jun' ,ZENG Xiao - hui2 , YANG Jie3( 1. College of Municipal & Enironmental Engineering , Harbin Institute of Technology , Haerbin 150090 , China ;2. Heilongjiang Province Light Industy Design Institute , Haerbin 150040 , China ;3. Civil Engineering Institute ,Tianjin University , Tianjin 300072 , China )Abstract :The analysis on the ways of the conditioning of heating circulation pump is given. The way of using frequencycontrol pump is more economical than that of regulating the temperature and it can save more energy. The way of usingfrequency control pump can save more energy than that of changing the rate of flow according to the stage and changingthe temperature , but it be uncertainly more economical than the last one. The last one is most economical at present andthe energy it save is much more than that of the other ways can save. Several pumps of the same type may be used by this ,method .Key words : heating circulation pump ; conditioning ; frequency control(上接第43页)Leakage Survey and Rush - repair of Gas NetworkZHANG Guo- hui , JIANG Lian - cheng , FENG Yi - cheng( Shenyang Gas Co. General , Shenyang 110005 , China )Abstract :The system and methods of leakage survey of the gas network in Shenyang city are introduced. The new typepressure shuting - off sphere and the epoxy binder of quick solidification for gas pipeline rush - repair are developed.Key words patrol route ; leakage survey ; rush - repair热力工程设计软件( RJCAD2000 )该软件已由中华人民共和国国家版权局颁发了计算机软件著作权登记证书软件以Autocad 14/Windows为支撑环境。本软件由天津开发区现代能源建筑有限公司经销。软件特点:( 1 )丰富的设备图形库及管件数据库;(2)灵活方便的管道绘制功能;( 3 )高效的零部件自动生成系统;(4 )可进行热网典型管段强度的计算;中国煤化工(5)可对蒸汽管网和热水管网进行水力计算及经济保温iMYHCNMHG( 6)适用于中小型热电站、锅炉房、换热站及热力管网。联系电话D22 - 28363918联系人汤蕙芬单位地址:天津市河西区绍兴道243号惠禧公寓301室邮政编码300204