2008年第6期(總笫311期)ENERGY CONSERVATION鍋爐房循環(huán)水泵的選擇楊華,聶勇,繆興沖,耿春生新疆時(shí)代石油工程有限公司,新疆克拉瑪依834000)摘要:克拉瑪依市某鍋爐房由于設(shè)備選型不合適和運(yùn)行管理等方面的原因,循環(huán)水泵普遍存在著“大馬拉小車″現(xiàn)象,造成工程投資和運(yùn)行費(fèi)用的嚴(yán)重浪費(fèi)。針對(duì)區(qū)城鍋爐房供熱系統(tǒng)中循環(huán)水泵選型的問(wèn)題進(jìn)行討論與總結(jié),并提出一些建議。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;選型;揚(yáng)程;能耗;建議中圖分類號(hào):TK4142+11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1004-7948(2008)06-0043-03引言后供熱半徑達(dá)到2.5km,供熱能力138MW,最終可根據(jù)國(guó)家城市建筑氣候分區(qū)規(guī)定,克拉瑪依市帶供熱面積124萬(wàn)m2。屬于嚴(yán)寒地區(qū)A區(qū),因此集中供熱系統(tǒng)是該地區(qū)公前進(jìn)鍋爐房現(xiàn)有循環(huán)水泵3臺(tái),型號(hào)為用基礎(chǔ)建設(shè)中一項(xiàng)必不可少的設(shè)施。目前,克拉瑪 KQWR00-525,其參數(shù)為設(shè)計(jì)流量G=910m3h依市區(qū)冬季建筑采暖以區(qū)域鍋爐房供熱為主,截止揚(yáng)程H=73mH2O,功率N=250kW,并為二期預(yù)留2006年底,市區(qū)已擁有區(qū)域鍋爐房20座鍋爐設(shè)備1臺(tái)位置。97臺(tái)裝機(jī)總?cè)萘?298MW,熱力站21座,供熱面循環(huán)水泵的運(yùn)行與鍋爐運(yùn)行相匹配,鍋爐房運(yùn)積達(dá)7528萬(wàn)m2。隨著城市房地產(chǎn)的迅猛發(fā)展城行的供回水溫度與室外日平均溫度有關(guān),鍋爐運(yùn)行市供熱面積迅速增加,近幾年市區(qū)先后建設(shè)了幾座供熱溫度根據(jù)室外溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制(見(jiàn)表1)。大型鍋爐房。前進(jìn)鍋爐房單臺(tái)設(shè)計(jì)容量46MW,是供熱初期供熱負(fù)荷較小,鍋爐房啟動(dòng)1臺(tái)鍋爐較大的鍋爐房,2005年正式投入使用,為該供熱區(qū)運(yùn)行1臺(tái)循環(huán)水泵;隨著室外溫度的降低供熱負(fù)荷域內(nèi)的城市建設(shè)提供了熱源保障。逐漸增大,運(yùn)行2臺(tái)鍋爐和2臺(tái)循環(huán)水泵。1前進(jìn)鍋爐房循環(huán)水泵現(xiàn)狀I(lǐng)鍋爐房供熱溫度前進(jìn)鍋爐房位于克拉瑪依市區(qū)東北方向,鍋爐室外日平均溫度個(gè)50-4-8-12-16-20-24房設(shè)計(jì)規(guī)模為3×46MW熱水鍋爐,供水溫度130℃,回水溫度80℃。一期為2臺(tái)46Mw熱水鍋鍋爐房供水溫度CSn2892102112130爐,于2005年建成投產(chǎn),供熱半徑1.8km,供熱面積鍋爐房回水溫度43505661671758093萬(wàn)m2。鍋爐房二期擴(kuò)建1臺(tái)46MW鍋爐,擴(kuò)建性,收取水資源費(fèi)就理所當(dāng)然。由于中水利用的成使用地表水的水資源費(fèi)等限制性措施。本在0124-0264元/m水之間,在目前暫不收取5結(jié)語(yǔ)中水使用費(fèi)的情況下企業(yè)尚可使用,中水水費(fèi)的定就一般設(shè)計(jì)而言,大型發(fā)電機(jī)組冷卻水大都以價(jià)將直接影響用水企業(yè)的積極性。地表水或地下水作為補(bǔ)充水源,如果污水處理中水(3)地表水水資源費(fèi)收費(fèi)太低應(yīng)用在大型發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)中,節(jié)水效益將十分可目前徐州市地表水水資源使用費(fèi)為0.29元/觀。如果再采取合適的技術(shù)政策激勵(lì)政策對(duì)中水m2,南水北調(diào)工程實(shí)施后,只有大幅度提高地表水的工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用將會(huì)起到推動(dòng)作用將更加加快的取水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)才可促進(jìn)中水的工業(yè)化利用。(4)制定中水回用規(guī)劃。中國(guó)煤化工對(duì)一定區(qū)域范圍內(nèi)的中水利用要出臺(tái)相關(guān)規(guī)劃作者簡(jiǎn)CNMHG人,大學(xué),工程師和技術(shù)政策,并保證規(guī)劃的實(shí)施對(duì)規(guī)劃或?qū)徟鷷r(shí)要主要從事發(fā)電廠的水處理及環(huán)保節(jié)能的技術(shù)管理工作求利用中水的企業(yè)若在實(shí)際中不使用應(yīng)該提高其收搞日期:2008-01-23;修回日期:200-04-082008年第6期ENERGY CONSERVATION總第311期2循環(huán)水泵在運(yùn)行中存在的問(wèn)題及分析正常工作,電機(jī)電流超載,泵震動(dòng)劇烈。經(jīng)調(diào)查循環(huán)2.1循環(huán)水泵技術(shù)參數(shù)的選取水泵的設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際情況存在偏差,具體參數(shù)如(1)揚(yáng)程表2所示循環(huán)水泵揚(yáng)程H包括鍋爐房自身消耗、最不利表2循環(huán)水泵設(shè)計(jì)選型參數(shù)與實(shí)際運(yùn)行具體參數(shù)表供熱管網(wǎng)和最遠(yuǎn)端熱力站阻力三部分。其中,鍋爐設(shè)計(jì)取值實(shí)際運(yùn)行值房自身消耗包括鍋爐阻力和除污器阻力等。各阻力名稱備注值計(jì)算如下。鍋爐阻力在設(shè)計(jì)之初鍋爐阻力根據(jù)《工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)手實(shí)際運(yùn)行值冊(cè)》中推薦的經(jīng)驗(yàn)值,取15mH2O;除污器阻力取經(jīng)次管網(wǎng)阻力33.1625.6換熱站阻力由鍋爐房提供驗(yàn)值5mH2O;一次管網(wǎng)阻力選取最不利環(huán)路計(jì)算,高裕量根據(jù)規(guī)劃熱力管網(wǎng)最長(zhǎng)距離2.5km,經(jīng)濟(jì)比摩阻取合計(jì)66.1650Pam,局部阻力系數(shù)1.3,計(jì)算得3316mH2O;熱循環(huán)水泵揚(yáng)程考慮10%的安全量力站阻力取經(jīng)驗(yàn)值10mH2O;富裕量取經(jīng)驗(yàn)值3由以上數(shù)據(jù)可以看出,鍋爐阻力、換熱器阻力和amH,o熱網(wǎng)阻力的設(shè)計(jì)取值遠(yuǎn)大于實(shí)際運(yùn)行值,導(dǎo)致設(shè)計(jì)揚(yáng)程=鍋爐阻力+除污器阻力+管網(wǎng)阻力+換循環(huán)水泵揚(yáng)程偏高。產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因是:由于熱器阻力+富裕量,即該供熱區(qū)域內(nèi)建筑的供熱需求迫在眉睫,在設(shè)計(jì)之H=15+5+33.16+10+3=66.16mH2O初,各設(shè)備的選擇是按照鍋爐房最終建設(shè)規(guī)模選取考慮10%的安全量故揚(yáng)程選取73rmHO由于沒(méi)有鍋爐水力計(jì)算書(shū),循環(huán)水泵的揚(yáng)程是按照(2)流量。滿足可能出現(xiàn)的最大參數(shù)工況原則選擇的,鍋爐與按照運(yùn)行方式1臺(tái)鍋爐配1臺(tái)循環(huán)水泵所以流換熱器的阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所購(gòu)設(shè)備的實(shí)際阻力,特別量按單臺(tái)鍋爐出力計(jì)算單臺(tái)鍋爐理論循環(huán)水流量:是初期供熱管網(wǎng)實(shí)際長(zhǎng)度是規(guī)劃長(zhǎng)度的25,同時(shí)G′=Q10.278×(i-ig)供熱的熱負(fù)荷小、流量小、管網(wǎng)阻力小,由此造成設(shè)=46×100040.278×(546.39-335]=計(jì)揚(yáng)程值遠(yuǎn)大于實(shí)際需求值從而導(dǎo)致循環(huán)水泵運(yùn)782.76t/h行時(shí)偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn),造成循環(huán)水泵無(wú)法正常運(yùn)行,式中:Q一單臺(tái)鍋爐供熱量,MW;is"、is鍋爐時(shí)常超電流,實(shí)際運(yùn)行效率也維持在較低水平進(jìn)、出熱水的焓,kJ/kg2.3循環(huán)水泵的性能曲線和管路特性曲線分析水在105℃下的比容為1.047m3t,因此,G=KQwR300-525型循環(huán)水泵的性能曲線和設(shè)78276×1.047=820m3h計(jì)管路及實(shí)際運(yùn)行管路特性曲線如圖1所示考慮10%的安全量,故流量為902m3h,循環(huán)水泵流量選取為910m3ho點(diǎn)AQ910m/,和7m民0.78%夠后的實(shí)斥工況點(diǎn)B,Q1360m'H8mHO(3)電動(dòng)機(jī)功率。水泵所需的軸功率:QNo =yGH/n9807×(910÷3600)×730.78=229kW式中:y一水的容重kN/m3。電動(dòng)機(jī)功率:N=K×N0/7m=1.07×2290.98=250kW200400600800910100012001360式中:K一電動(dòng)機(jī)容量安全系數(shù),當(dāng)N>100kW時(shí),K=1.07;圖1循環(huán)水泵性能曲線和設(shè)計(jì)管路及實(shí)際7水泵效率按樣本采用為78%水泵傳動(dòng)的機(jī)械效率,聯(lián)軸器傳動(dòng)時(shí),中國(guó)煤化工CNMHG里論特性曲線該曲線江能m又A點(diǎn),A點(diǎn)即是2.2運(yùn)行中存在的問(wèn)題水泵在管道上的工況點(diǎn),效率達(dá)到峰值為78%,因鍋爐房經(jīng)過(guò)一個(gè)采暖期的運(yùn)行循環(huán)水泵不能此循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)選型是合適的。2008年第6期節(jié)(總第311期)ENERGY CONSERVATION但是,在進(jìn)行循環(huán)水泵選型計(jì)算時(shí),由于一次供(3)根據(jù)供熱負(fù)荷變化需求合理配置循環(huán)水泵。熱管網(wǎng)按最終規(guī)模設(shè)計(jì),而一期實(shí)際運(yùn)行熱水流量由于循環(huán)水泵的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于運(yùn)行能耗的損及供熱半徑均小于設(shè)計(jì)值,故造成一次供熱管網(wǎng)阻失,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度和工程投資看,當(dāng)供熱區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷力偏小,又由于鍋爐房阻力及換熱站阻力取值大于在3~5年增加較少,或者鍋爐房一期投產(chǎn)時(shí)間與二實(shí)際值,故實(shí)際運(yùn)行時(shí)由A點(diǎn)偏移到B點(diǎn)。B點(diǎn)揚(yáng)期建設(shè)規(guī)模相距甚遠(yuǎn)時(shí),循環(huán)水泵應(yīng)當(dāng)以滿足現(xiàn)有程為48mHO,流量為1360m3/h,循環(huán)水泵的工作熱負(fù)荷及現(xiàn)有熱力管網(wǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)行選型,待二期建效率偏離了高效區(qū)。由此造成了大流量、小溫差的設(shè)時(shí),再改換與之匹配的循環(huán)水泵;反之,宜按最終運(yùn)行方式,增加了鍋爐房的運(yùn)行能耗,使供熱系統(tǒng)處規(guī)模選取。于不穩(wěn)定的工作狀態(tài),對(duì)供熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行極為(4)從節(jié)約工程投資方面進(jìn)行設(shè)備選型。不利國(guó)外的某項(xiàng)統(tǒng)計(jì)資料表明:設(shè)計(jì)階段節(jié)約投資2.4揚(yáng)程過(guò)大對(duì)鍋爐房運(yùn)行的影響的可能性約為88%,而施工中節(jié)約投資的可能性僅通過(guò)以上分析可以得出:循環(huán)水泵揚(yáng)程過(guò)大,給為12%。所以,一定要加強(qiáng)設(shè)計(jì)階段管理做好設(shè)鍋爐房的電能消耗安全運(yùn)行帶來(lái)了不良后果甚至計(jì)工作從而有效地控制工程的投資。在滿足工程導(dǎo)致循環(huán)水泵無(wú)法正常運(yùn)行,歸納有三點(diǎn)。需要的前提下,盡可能降低工程成本,樹(shù)立良好的經(jīng)(1)電耗大。濟(jì)意識(shí),重視項(xiàng)目的投資效果,采用經(jīng)濟(jì)合理的方案是由于循環(huán)水泵揚(yáng)程偏大,輸岀揚(yáng)程不能被進(jìn)行設(shè)備選型,既能滿足供熱需求,又能降低工程造系統(tǒng)完全消耗偏離Q-n曲線高效率范圍最終價(jià),體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和合理性。導(dǎo)致流量增大,電機(jī)消耗功率增多,致使電機(jī)超電5)在滿足工藝和系統(tǒng)要求的前提下,將節(jié)能貫流超負(fù)載運(yùn)行。二是為防止電機(jī)超電流運(yùn)行,以確穿始終。保循環(huán)水泵安全運(yùn)行,減小泵出口閥門(mén)開(kāi)度,增大管在1996年頒布的《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(采道阻力。暖居住建筑部分JGJ26-95)中規(guī)定,將采暖能耗從(2)運(yùn)行狀況不穩(wěn)定。當(dāng)?shù)?980~1981年住宅通用設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上節(jié)能由于循環(huán)水泵在低效率區(qū)運(yùn)行,循環(huán)水泵的電50%,其中需由供熱系統(tǒng)承擔(dān)20%。采用切實(shí)可行機(jī)負(fù)荷急劇增大使電機(jī)過(guò)熱易損壞電機(jī)。為了保的節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)科學(xué)的運(yùn)行模式勢(shì)在必行護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行,電流起跳裝置時(shí)常強(qiáng)行跳閘,從而目前全國(guó)大部分地區(qū)電力供應(yīng)緊張煤炭的價(jià)格而影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。居高不下,要提高供熱系統(tǒng)的綜合效益,必須降低供(3)閥門(mén)易損壞。熱系統(tǒng)設(shè)備的耗電量。因此,在選擇循環(huán)水泵時(shí),要循環(huán)水泵采取減小閥門(mén)開(kāi)度來(lái)維持系統(tǒng)的運(yùn)充分考慮節(jié)能因素使循環(huán)水泵在高效率區(qū)運(yùn)行。行,通過(guò)循環(huán)水泵的出口閥截流降壓,致使流相在很在選擇循環(huán)水泵時(shí),將上述幾點(diǎn)有機(jī)地聯(lián)系在短的距離內(nèi)發(fā)生急劇的變化,導(dǎo)致管線震動(dòng)加劇,由起加強(qiáng)同用戶的協(xié)作,綜合考慮鍋爐房各設(shè)備廠于系統(tǒng)的壓力消耗過(guò)于集中在循環(huán)水泵出口的閥門(mén)家在公司規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量性能特點(diǎn)和售后服務(wù)等方上,致使閥門(mén)容易損壞。面的情況,核實(shí)廠家提供的設(shè)備參數(shù),根據(jù)不同時(shí)期3對(duì)循環(huán)水泵選擇的幾點(diǎn)建議的建設(shè)規(guī)模,合理配置設(shè)備臺(tái)數(shù)和參數(shù),在滿足系統(tǒng)(1)不要過(guò)分依賴于經(jīng)驗(yàn)值。工況的前提下,從節(jié)能、工程投資等角度出發(fā),選出在計(jì)算鍋爐房自身消耗的阻力時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)節(jié)能高效的循環(huán)水泵。同設(shè)備廠家積極溝通搜集鍋爐和換熱器等設(shè)備的鏟考文獻(xiàn)相關(guān)技術(shù)資料準(zhǔn)確選取鍋爐和換熱器的阻力參數(shù)。[1]鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)們]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的水力計(jì)算,不宜只考慮[2]航天工業(yè)部第七設(shè)計(jì)研究院工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)手冊(cè)《鍋爐房設(shè)計(jì)手冊(cè)》中推薦的經(jīng)驗(yàn)值估算系統(tǒng)阻力M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1986(2)利用水泵特性曲線為選型提供依據(jù)。中國(guó)煤化工:中國(guó)建筑工業(yè)出為了避免設(shè)計(jì)時(shí)的盲目性,使供熱系統(tǒng)與循環(huán)CNMHG水泵合理匹配,保證系統(tǒng)高效安全可靠運(yùn)行,利用水作者簡(jiǎn)介:楊華(1981-),女陜西咸陽(yáng)人,本科,助理工程泵特性曲線與管網(wǎng)特性曲線獲取循環(huán)水泵實(shí)際運(yùn)師,專業(yè)方向:供熱暖通。行的工況,為合理選擇循環(huán)水泵提供依據(jù)。收稿日期:2007-12-28;修回日期:2008-04-08