供热节能中循环水泵的工况调节及其运行中的应用

2010年第5期.能(总第334期)ENERGY CONSERVATTION-33一供热节能中循环水泵的工况调节及其运行中的应用孙光,张琛(沈阳市热力工程设计研究院,辽宁沈阳110014)摘要:在供热设计及运行中,根据室外温度对循环水泵进行工况调节从而满足实际热负荷的需求是一个比较重要的问题。通过比较2种循环水泵工况调节方式,介绍水泵变频控制的节能情况和效用分析关键词:节能;工况调节;变频调速中圈分类号:TH3;TU832.1文献标识码:A 文章编号 :1004 -7948(2010)05 -0033 -02数的三次方,所以用转速调节方法可以得到相当大引盲的调节范围。改变转速调节并不引起其他附加损循环水泵运行时工况点的参数是由水泵性能失,只是调节后的新工况点不一定是最高效率点，曲线与管网性能曲线共同决定的。但是用户需要导致效率有些降低。所以从节能角度考虑,这是一的流量在采暖期中可能经常会产生变化。为了满种经济的调节方法。最常用的方法是变频调速,即足这种流量变化的要求,必须进行一定的工况调通过改变电机输人电流频率来改变电机的转数。节。所用的方法从原理上讲就是设法改变管网性这种方法不仅调速范围宽、效率高,而且变频装置能曲线或者水泵性能曲线。沈阳市集中供热管网体积小,便于施工安装。进行全网均匀调节,在二次网系统中利用水泵变频1.3水泵工况调节方法的对比分析调速,达到较好的控制效果。改变管网性能曲线、改变水泵性能曲线、调节水泵工况点的压力一流量图如图1所示。.1循环水泵工况调节方法比较H↑1.1改变管网性能曲线改变管网性能曲线的方法是出口节流调节,即H. tH.在水泵出口安装调节阀,通过改变调节阀的开度来田H.改变管网性能曲线,使之变陡或变缓,从而改变管路的阻力特性,改变水泵的工况点,进行流量的调节。出口节流的调节方法是增加出口阻力来调节流量,是不经济的方法。尤其当水泵性能曲线较陡流量? Q.Q而且调节的流量(或者压力)又较大时,这种调节图1 水泵工况性能曲线圉方法的缺点更为突出,目前很少采用这种调节方法。对于液体管网,水泵的调节阀只能安装在出口图1中曲线I为转数n时水泵的性能曲线。管上,这是因为吸口管上设置调节阀，增加吸人口曲线I为管网性能曲线。曲线M为转数n'时泵的的真空值，可能引起水泵的气蚀。性能曲线。曲线IV为出口节流调节后的管网性能1.2改变水泵性能曲线曲线。A点为设计工况点，转速为n,流量为Q。改变水泵性能曲线最常用的方法是转数调节。现需把中国煤化工节流调节,关小当水泵电机转速改变时,其性能曲线也随之改变，管网中iYHCNMHd线变陡为曲线所以可以用这个方法来改变工况点,以满足流量上IV ,工况点移到C点;此时阀门关小额外增加的压力的调节要求。因为水泵电机的功率近似正比于转损失为 AH=H - H,相应多消耗的功率AN为:节能2010年第5期二34ENERGY CONSERVATION(总第334期)AN= &'AH(1)控系统中,一次网流量控制回路主要通过调节- -次回水调节阀来实现。二次网的调节回路则是通过可见，由于增加阀门的阻力,额外增加了压力调节二次网循环泵及补水泵转速来实现。一次网损失,相应的多消耗了额外功率,是不经济的。的控制指令主要由热网调度中心根据全网平衡算当采用转数调节,水泵特性曲线下移为曲线法下发,而二次网循环泵及补水泵变频器转速则由H,流量调节为Q',由于管网性能曲线I不变,压站内PLC系统依据各热力站所带热网的实际情况头则随着下降,工况点调节为B点。有相似率可计算得出。知,改变水泵的转数,可以改变水泵性能曲线,从而各热力站从控制中心获取对应的二次网供回使工况点移动,流量随之改变。对于这种转数调节方式,随着所需流量的改水平均温度,站内系统将独立控制回路分为二次网变,转速应与流量同比例改变,压头与转速的平方供回水平均温度控制回路和- -次网流量控制回路，根据平均温度的偏差确定- -次网流量的设定值,然同比例改变,功率则与转速的立方成比例改变。后调节阀门开度使流量达到设定值。站内的控制分别从工况B点和工况C点向横轴、竖轴作系统还根据热力站的实际情况对二次网循环泵及垂线,垂线与横轴.竖轴围成的矩形面积即可直观补水泵进行调速,系统根据二次网供.回水平均温地反映出各工况点功率的大小。图1中阴影矩形度的温差,通过变频器自动调节循环泵的转速,实面积更是直观地反应出改变水泵性能曲线比改变现对系统总流量和温度的调节。使循环水泵按照管网性能曲线多节省电机功率的情况。在节能效果方面,改变水泵性能曲线的方法比实际负荷输出功率,减少不必要的电能损失,实现改变管网性能曲线要显著得多。因此,改变水泵性小流量大温差的运行模式。能曲线成为工况调节及水泵节能的主要方式。变通过此举,可以及时地把流量、扬程调整到需频调速在改变水泵性能曲线和自动控制方面优势要的数值上,消除多余的电能消耗,从而达到良好的节能效果。通常热力系统会设计2台变频泵,这更为明显,因而应用广泛。不仅是为了系统备用,也是为了防止系统超调。如3水泵变频调速的应用果负荷不够,则泵的转速加大,达到100%时还不沈阳市集中供热热网的各个热力站进行自动满足要求,则启动第2台泵。同时系统还可以根据控制化改造。对于原有的热力站,统-增加自控仪运行时间自动切换各循环泵,也可提供低水压保护表、PLC及变频设备;对于新建的热力站,在设计和连锁功能。时即在工艺系统基础上引人自控设备。自控系统目前,热力系统对15kW以上的循环水泵普遍辅助将热力站的控制精确化,结合热网中控制全网使用变频控制。在热力站循环水泵控制中,常采用平衡系统及通讯网络系统,进行全网均匀调节,达供回水压差与供回水温差相结合的控制方式。热到较好的控制效果。下面简单介绍热力站二次网力站控制系统根据各系统的实际情况，设定-一个供系统中循环水泵变频调速的应用。回水压差目标值。设定此供回水压差目标值用来传统热力站系统循环水泵通常采用工频水泵，满足二次管网供暖水的循环。在此基础上,热力站循环水泵选定后,热力站二次网的流量无法进行调PLC 系统通过测量二次网供回水温差来对循环水整,从而造成热力站系统无法根据室外温度及实际泵进行再次修正。当二网供回水温差偏大时,则需热负荷需求来调整,造成热能及电力资源的极大浪提高循环泵转速,加大二网流量,提高二网回水温费,而且大功率的工频水泵在启停时会对电网造成度,改善供热效果;当二网供回水温差过小时,需适一定的冲击。当降低循环泵转速,减小二次网的流量,实现小流间连型热力站自控系统按设备类型可分为:温量大中国煤化工P调节可以及时地度、压力变送器、流量计、电动调节阀、循环泵及补把流YHCNMHGt,使循环水泵按水泵;按控制回路可分为:一次网流量控制回路、二照实际热负荷输 出功率,减少不必要的电能损失，次网循环控制回路、二次网定压回路。在热力站自从而达到良好的供热节能效果。2010年第5期节能ENERGY CONSERVATION- 35(总第334期)大型钢球磨煤机直吹式制粉系统提高出力的实践刘斌杰,刘永刚，张万德,刘文献(河北省电力研究院,河北石家庄050021)摘要:介绍600MW机组锅炉为提高制粉系统出力而进行的制粉系统改造,包括制粉系统分离器改造和磨煤机改造;介绍对制粉系统运行参敏进行的调整,以及制粉系统出力试验,并对制粉系统出力试验的结果进行分析,指出影响制粉系统出力的几个主要因素。通过制粉系统改造前后的出力对比试验,证明所采取的措施能显著增加制粉系统出力,使制粉系统出力从40t/h 增加到约60Vh,提高了锅炉的安全经济运行水平。关键词:钢球磨;直吹;制粉系统;出力;改造;试验中團分类号:TK223.25文献标识码:A 文章编号 :1004 - 7948(2010)05 -0035 -05表1锅炉主要参数1设备简介项目数据某发电厂1"锅炉为亚临界、自然循环、一次中蒸发量/kg-s=-'563.00间再热平衡通风、固态排渣煤粉炉。锅炉前后墙汽包工作压力/MPa18. 66炉拱上各布置有18只煤粉燃烧器和18支点火油枪,炉内燃烧火焰呈“W"型。锅炉采用直吹式制过热蒸汽压力/MPa17. 39粉系统,配有6台D -12D型双进双出钢球磨煤机过热蒸汽温度/C540. 80(A磨~F磨),磨煤机的每侧进口配有2台496-再热蒸汽流量/kg.s-'518. 40G型称重式皮带给煤机,可同时供给两种煤(无烟煤、贫煤)在磨煤机内进行混合磨制。分离器位于再热蒸汽人口压力/MPa4.32磨煤机两端,它将离开磨煤机的风粉混合物中的粗再热蒸汽出口压力/MPa4.10粉分离出来,被分离出来的粗粉与给煤机给进的原再热燕汽人口温度/C333.00煤一起被重新磨制;而细粉则经6根一次风管道再热蒸汽出口温度/C(每台磨两侧各3根)送入锅炉前后墙炉拱上布置的双旋风简煤粉燃烧器进行燃烧。排烟温度/C126.00锅炉主要设计参数如表1所示,燃煤特征如表锅炉热效率/%92. 122所示,制粉系统主要设计参数如表3所示。社,2001.4结语[2]佚名.RTU在城市热网自动控制系统中的应用[EO/OL]. ht://www. autooo. net autooo/ SCADA jishw/综上所述,循环水泵变频调节能够较好的达到2007 -09 - 15/13581. html,/2010 -04 -27.节电效果,保守估计为20%,能够较快地收回投资[3]贺平,孙刚.供热工程(第4版)[M].北京:中国建筑工成本,且保护功能强,运行可靠平稳,相比节流调节业出版社,2009.有较大优势。在大型热网中,这种循环水泵变频调[4]蔡中国煤化工6)[M].北京:中国速的节能手段可取得可观的经济效益。YHCNMHG作者简介:孙光( 1982-).男,辽宁沈阳人,大学,助理工程参考文献[1]付祥钊.流体输配管网[ M].北京:中国建筑工业出版师,从事供热设计工作。收稿日期:2010-04 -27