區(qū)域供熱20123期一次網“1+3”循環(huán)水泵的水循環(huán)系統(tǒng)初探無錫市無雙水泵有限公司薛銘中國石油天然氣管道局丁亦如【摘要】一次網“1+3”循環(huán)水泵是由一級泵加不用變頻器調控的大、中、小水泵組成的二級泵,按熱負荷變化的需求分別工頻運行。通過其大、中、小二級泵的三檔“量”調節(jié),同時、同步結合熱源的“質”調節(jié),可獲得與現(xiàn)有變頻二級泵冋樣的效果,且性價比高【關鍵詞】一次網“1+3"循環(huán)水泵三檔(或三級)“量”調節(jié)熱源的“質”調節(jié)近五年來一次網二級泵(或稱分布變頻站的二級泵總投資也不過約40萬元,若減去水泵一下同)循環(huán)水系統(tǒng)技術在全國各地的原傳統(tǒng)一次水大泵的投資20萬元,折合約供熱單位相繼推廣和應用,已獲得了全國02元/m2,最多比原來多投資20萬元即每供熱行業(yè)的普遍認同,當前正處在迅速推站凈增投資1萬元。但是變頻器和自控投廣和大發(fā)展的時期。盡管這項技術在一次資每個換熱站平均在6萬元以上,如果仍網的水平衡調節(jié)、節(jié)能減排、節(jié)省供熱運行按20個換熱站計算,總投資約在120萬元成本的同時大幅度地提升了供熱質量和效折合約06元/每平米。是一級和二級泵總投果,但是在各供熱單位多年來的實踐中也暴資的2倍多。露出了一些有待研究和改進的問題,簡述如2高次諧波的電污染和低頻運行的后果下眾所周知水泵電機采用變頻無極調節(jié)有1分布變頻泵投資偏大節(jié)電的正面,但同時客觀上也存在高次諧波改造投資主要是由水泵、變頻器和自動對電網產生電污染的負面。另外由于所設置控制三部分組成。其中水泵比原傳統(tǒng)的熱源的各站二級泵的參數都是按最高熱負荷計算站內一次網循環(huán)大泵的總投資增加并不多,并留一定富余量,而實際運行中供熱負荷在因為原熱源站內傳統(tǒng)的一次網循環(huán)水泵大多整個供熱時期的變化較大,其中較長時段處是幾百千瓦的大泵,而一次網二級泵系統(tǒng)中在中、小負荷運行,這一情形使得二級泵在較的熱源站內一次網一級循環(huán)水泵僅只有原大長的時段中實際調節(jié)頻率大都在30Hz以下,泵的20-25%電機功率,原大泵需幾十萬元的有的甚至在20H以下,因為二級泵電機大多投資可降為僅幾萬元的一級泵投資,可省約不是變頻專用電機而只是普通電機,其技術3/5原大泵投資。而各換熱站中增加的2臺一標準規(guī)定陣頻不得低于36Hz,若過低對電機次網二級泵都是小型水泵,每一個站的投資絕緩中國煤化工級泵調節(jié)頻率平均約2萬元。按200萬平方米有20個換熱過低CNMH的實際工況效區(qū)城供熱20123期率隨之大幅度降低約10-20%,此時水泵電機由熱源站在50-40℃或55-45供回水溫差的功率因素也極低,可見在這狀況下,二級水范圍之間操控的無臺階“質調節(jié),同樣可獲泵在降頻節(jié)電的同時也在浪費用電并污染電得各熱用戶的熱負荷需求。網和損傷電機本身。344熱源一次網供回溫差“質”調范圍3.一次網“1+3”循環(huán)水泵的水循環(huán)系統(tǒng)在50~40℃或55-45℃,由熱源站和一級泵的3.1一次網“1+3”循環(huán)水泵的水循環(huán)系調控得以實現(xiàn)。而各換熱站大、中、小二級泵統(tǒng)是與現(xiàn)有的一次網二級泵系統(tǒng)異曲同工的的流量定位和對應的需用揚程定位,均按照次網二級泵系統(tǒng),只是二級泵不采用變頻以上二種品位和“質”調范圍確定的一次水的器作無極調節(jié)單耗(Lm2),分別以高寒地區(qū)為1、08,0.64和32所謂一次網“1+3”循環(huán)水泵的含意中寒地區(qū)為09072058各三種來計算、設為:1是指現(xiàn)有一級泵,3是指大、中、小三種置、選型各自相應水力性能的二級水泵。這二級泵。顧名思義就是由現(xiàn)有一級泵加三種大、中、小三種不同性能的二級水泵,實際上不用變頻器的二級泵組成的又一種新的一次類似現(xiàn)有二級泵調頻為:5040、32Hz三種頻網二級泵水循壞系統(tǒng)。率下運行的水力性能。但是大、中、小三種水3.3本文系統(tǒng)的一級泵與現(xiàn)有二級泵技泵都是工頻同步轉速運行的定量水泵,其效術中的一級泵完全一樣,而將現(xiàn)有二級泵技率高、沒有變頻的自耗電能和電污染等故綜術中的各站一種二級泵由變頻無級調節(jié)改成合效能好于采用變頻的水泵。更無變頻器和大、中、小三種二級泵按熱負荷變化需求手動原有自控系統(tǒng)的投資,可使各換熱站至少減或自控分別實施大、中、小三檔(三級)調節(jié),少約4萬元以上的投資,也就是在原有投資實際效果不遜于現(xiàn)有二級泵,而綜合性價比每平米06元可降為02元。故就可使整個二尚優(yōu)于現(xiàn)有二級泵級泵系統(tǒng)的投資節(jié)省三分之二34運行機理和可行性(見圖34.5從以上介紹可知大、中、小三種二341本文系統(tǒng)“1+3”中的一級泵的設級泵按兩類地區(qū)分別為1、0.80.64和09、計和選型與現(xiàn)有二級泵系統(tǒng)中的一級泵一0.720.58的三檔定量一次網設置,其可獲對致,按熱源站內鍋爐的額定水量和內網阻力應的水泵揚程為:1064、01和水泵電功率設置一級泵,對其亦可適度進行變頻調控或為1、05026(見表一)也就是中泵是大泵08工頻定量循環(huán)運行,參與鍋爐按總熱負荷的的流量、064的揚程和05的電功率;小泵是變化需求實施“質”調節(jié)大泵064的流量、041的揚程和0.,26的電功342本文系統(tǒng)“1+3”中的3種二級泵,率?？梢婋m然沒有采用變頻無級調節(jié)那么精由各換熱站的熱負荷的不同變化需求,即以細和無臺階,但高次諧波的電污染沒有了,低各站中換熱器二次網出口溫度的設定標準作頻運行對電機的損害消除了,而且泵的工作為溫控點來實施手動或自動控制大、中、小點可長期處在高效點運行,這對節(jié)電和確保種二級泵其中一臺的開啟并同時另一臺的關設備可靠運行提供了安全保證。閉。按各自換熱站的二次網的熱負荷變化需4結束語求開啟其中一臺(大、中、小)二級泵以實現(xiàn)一次網“1+3”循環(huán)水泵的水循環(huán)系統(tǒng),是次熱源水的“量”調節(jié)。實踐中的新生事物,這種二級泵系統(tǒng)比分343由大、中、小二級泵按需實施的三布葉節(jié)省#奮訴213,且工藝檔(三級)一次網的“量”調節(jié),雖沒有現(xiàn)有變簡中國煤化工,值得同行們參頻二級泵無級調節(jié)那么精細和無臺階,但另考。CNMHG45區(qū)域供熱20123期熱交換器(鍋爐)小二級泵除污器注:大、中、小三種二級泵均為工頻運行,由現(xiàn)場或遠程手動控制亦可以各站熱交換器的二次水出口溫度為標準溫控點實施自動控制按需分別開啟或關閉大、中、小其中各一臺水泵。次網“14+3”循環(huán)水泵的水循環(huán)系統(tǒng)示意圖(圖一)不用變頻器調節(jié)的大、中、小二級泵應用案(表一)(以供12萬m2換熱站為例)在東北、內蒙、新疆等高寒地區(qū)序號二級泵次水單耗水泵性能參數及選型熱源一次水調控溫差(Lm2)與每平米可獲熱負荷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、天津等中寒地區(qū)次水單耗序號二級泵水泵性能參數及選型熱源一次水調控溫差(Lm2)每平米可獲熱負荷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中國煤化工s4℃(100-80-155,Q=75mh,H=75m)CNMHG 3709-3035W