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分布式變頻泵係統的設計與利用

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:007时间:2019-11-09

一、分布式變頻泵係統的道理   在傳統的供熱枝狀管網係統中,一般是在熱源處或換熱站內設有一組循環泵,根據管網係統的流量和最不利環路的阻力選擇循環泵的流量、揚程及台數;管網係統各用戶末端設手動調節閥或自力式流量控製閥等調節設備,以消耗掉該用戶的剩餘壓頭 ,達到係統內各用戶之間的水力平衡;個別既有熱網由於用戶熱負荷的變化,資用壓頭不夠,增裝了供水或回水加壓泵 ,但由於不易調節,往往對上遊或下遊用戶產生不利的影響。   隨著新型調節設備和控製手段的出現,使得對水泵的數字控製成為可能,如許理論上可以取消管網中的調節設備,代之以可調速的水泵,在管網的適當節點設置,以滿足其後的水力工況要求。假如控製管網中適當節點的壓差,該點稱之為壓差控製點,對於主循環泵的選擇,隻要能夠滿足流量和熱源到壓差控製點的阻力即可,如許可大大降低循環泵的揚程,使得主循環泵電機功率下降很多;經濟控製點以後的每個用戶設置相應分布變頻泵,成為分布式變頻泵係統,使得本來閥門節流的能量不再白白地損失,由於水泵可用變頻器調速,主循環泵可大大降低電能消耗,理論上可省往調節設備,同時供熱係統可工作在較低的壓力水平,係統更加安全。中國城鎮供熱協會也已將分布式變頻泵係統的研究開發列為“十五”科技規劃。   二、分布式變頻泵係統的設計   在分布式變頻泵係統中,設計時應按以下步驟進行:   1、管網係統設計,計算管網的阻力。   2、選擇壓差控製點,不同的壓差控製點對應不同的設備初投資和管網運行用度 ,應按技術經濟分析進行選擇。   3、選擇主循環泵,主循環泵的選擇考慮兩方麵:   A:流量要求,應能提供管網的全部循環流量;   B:揚程要求,應滿足熱源到壓差控製點間管網阻力。   4、分布泵的選擇,首要考慮滿足該分支用戶的阻力和流量。   三 、分布式變頻泵係統的實現   按照以上思想,唐山市熱力總公司對所屬龍東鍋爐房供熱係統進行了改造。本文以此為例來說明分布式變頻泵係統的實現過程。   1、龍東供熱係統由一座4×10t/h熱水鍋爐房和兩個間供站構成 ,基礎參數如下:   (1)供熱建築麵積:   龍南站 :181814.31m2   龍北站:139891.62m2   合計:321705.93m2   (2)設備:主循環泵兩台,開一備一,ISR200-150-400 ,功率N為90KW,流量Q為400m3/h,揚程H為50m水柱。   (3)管網:   1-2管徑DN300,溝長L=500m   2-3管徑DN250,溝長L=536m   3-4管徑DN250,溝長L=650m   根據近幾年實際運行情況,取熱源供回水溫度105℃/65℃,鍋爐房內部阻力損失10m水柱,龍北站內阻力損失10m水柱,龍南站內部阻力損失5m水柱,建築熱指標取55kcal/m2h。   2、由以上參數,經計算選擇實驗改造方案如下:   1鍋爐房東循環泵換成H=24m,Q=480m3/h,N=45KW變頻泵   2龍南站一次供水加一台變頻泵,H=12.5m Q=200m3/h N=15KW   3龍北站一次供水加一台變頻泵,H=24m Q=240m3/h N=22KW   4龍南、龍北站變頻泵與原有管段並聯,並在原有管段增加閥門。   需要指出的是,由於水泵的參數不可能完全正好滿足管網的需要,在設備選擇過程中均有不同程度的取整 。   3、按照鍋爐房東循環泵提供鍋爐房內部和1-2點阻力損失,各站分布變頻泵分別克服2-3、2-4及站內阻力損失的原則,本年度我公司對改造後的龍東供熱係統進行了調試運行。在調試過程中,我們本著在滿足供熱要求的條件下,盡量使兩個熱力站的一次回水溫度平衡,並且在可能的情況下盡量進步分布變頻泵的負荷,減少主循環泵的負荷,以期盡可能節約電能消耗 。分布式變頻泵係統投運後,與原有單點設置循環泵係統相比,電流消耗實測如下:   係統單點循環泵一台運行時消耗電流為130A;   分布式變頻泵多點運行時,實測數據表如下:   4、分布式變頻泵係統投運前後主循環泵出口壓力由0.6Mpa下降為0.39Mpa。   5、分析   幾台泵電機的功率因數差別不大,均在0.78-0.81之間,如不考慮其差異,節能率為(130-56-17.1-26.8)/130×100%=23.15%   四、結論   分布式變頻泵係統是一種新型的水泵布置型式,與傳統的單點布置相比具有如下優點:   1、節約電能;   2、係統整體壓力水平較低,係統更加安全。   五、幾點體會   1、由於主循環泵一般布置在熱源回水,對於分布泵的布置(除主循環泵以外)應在熱力站的供水或盡量靠近經濟控製點處的供水管。   2、對於補水點處的補水定壓值應從頭核算,由於一般情況下將分布泵布置在管網經濟控製點處時有困難 ,當將分布泵布置在站內時,對於分支線較長時,有可能引發補水點的飄移。對於此種工況 ,一種辦法是將補水點設在管網壓力最低點,另一種辦法是仍在熱源總回水處集中補水,適當進步補水定壓值。   3、在設備選擇上,主循環泵技術參數應適當留有裕量。   4、壓差控製點處壓差的控製:由於供熱管網間隔較遠,信號傳輸不易實現或實現本錢較高,采用計算值折算到主循環泵進出口;或在壓差控製點供回水管安裝壓力表,參考壓力表數值調整主循環泵進出口的壓差。   5、在分布式變頻泵係統中 ,由於水泵產品的技術參數是不連續的,不可能正好滿足實際需要,即使進行變頻調節也不可能正好滿足,係統中個別點的閥門調節仍然是有需要的。1頁

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