區(qū)域供熱2012.3 期，一次網(wǎng)“1+3”循環(huán)水泵的水循環(huán)系統(tǒng)初探無(wú)錫市無(wú)雙水泵有限公司薛銘中國(guó)石油天然氣管道局丁 亦如[摘 要]一次網(wǎng)“1+3”循環(huán)水泵是由一級(jí)泵加不用變頻器調(diào)控的大、中、小水泵組成的二級(jí)泵,按熱負(fù)荷變化的需求分別工頻運(yùn)行。通過(guò)其大、中、小二級(jí)泵的三檔“量”調(diào)節(jié),同時(shí)、同步結(jié)合熱源的“質(zhì)”調(diào)節(jié)，可獲得與現(xiàn)有變頻二級(jí)泵同樣的效果,且性價(jià)比高。[關(guān)鍵詞]一次網(wǎng)“1+3”循環(huán)水泵三檔(或三級(jí))“量”調(diào)節(jié) 熱源的“質(zhì)"調(diào)節(jié)近五年來(lái)- -次網(wǎng)二級(jí)泵(或稱分布變頻站的二級(jí)泵總投資也不過(guò)約40萬(wàn)元,若減去水泵一下同)循環(huán)水系統(tǒng)技術(shù)在全國(guó)各地的原傳統(tǒng)一次水大泵的投資20萬(wàn)元，折合約供熱單位相繼推廣和應(yīng)用，已獲得了全國(guó)0.2元/m2，最多比原來(lái)多投資20萬(wàn)元即每供熱行業(yè)的普遍認(rèn)同，當(dāng)前正處在迅速推站凈增投資1萬(wàn)元。但是變頻器和自控投廣和大發(fā)展的時(shí)期。盡管這項(xiàng)技術(shù)在一次資每個(gè)換熱站平均在6萬(wàn)元以上,如果仍.網(wǎng)的水平衡調(diào)節(jié)、節(jié)能減排、節(jié)省供熱運(yùn)行按20個(gè)換熱站計(jì)算，總投資約在120萬(wàn)元，成本的同時(shí)大幅度地提升了供熱質(zhì)量和效折合約0.6元/每平米。是一級(jí)和二級(jí)泵總投果，但是在各供熱單位多年來(lái)的實(shí)踐中也暴資的2倍多。露出了一些有待研究和改進(jìn)的問題，簡(jiǎn)述如2.高次諧波的電污染和低頻運(yùn)行的后果下眾所周知水泵電機(jī)采用變頻無(wú)極調(diào)節(jié)有1.分布變頻泵投資偏大節(jié)電的正面，但同時(shí)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(dòng)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生電污染的負(fù)面。另外由于所設(shè)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(jí)泵的參數(shù)都是按最高熱負(fù)荷計(jì)算站內(nèi)一次網(wǎng)循環(huán)大泵的總投資增加并不多，并留一定富余量， 而實(shí)際運(yùn)行中供熱負(fù)荷在因?yàn)樵瓱嵩凑緝?nèi)傳統(tǒng)的- -次網(wǎng)循環(huán)水泵大多整個(gè)供熱時(shí)期的變化較大，其中較長(zhǎng)時(shí)段處是幾百千瓦的大泵，而一-次網(wǎng)二級(jí)泵系統(tǒng)中在中、小負(fù)荷運(yùn)行,這一情形使得二級(jí)泵在較的熱源站內(nèi)一-次網(wǎng)一級(jí)循環(huán)水泵僅只有原大長(zhǎng)的時(shí)段中實(shí)際調(diào)節(jié)頻率大都在30Hz以下，泵的20~25%電機(jī)功率,原大泵需幾十萬(wàn)元的有的甚至在20Hz以下,因?yàn)槎?jí)泵電機(jī)大多投資可降為僅幾萬(wàn)元的一-級(jí)泵投資，可省約不是變頻專用電機(jī)而只是普通電機(jī)，其技術(shù)3/5原大泵投資。而各換熱站中增加的2臺(tái)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定降頻不得低于36Hz,若過(guò)低對(duì)電機(jī)次網(wǎng)二級(jí)泵都是小型水泵，每-一個(gè)站的投資絕緣等損 傷極大。同時(shí)由于二級(jí)泵調(diào)節(jié)頻率平均約2萬(wàn)元。按200萬(wàn)平方米有20個(gè)換熱過(guò)低 ,其降速也過(guò)大,這時(shí)水泵的實(shí)際工況效.-44-區(qū)域供熱2012.3 期率隨之大幅度降低約10~-20% ，此時(shí)水泵電機(jī)由熱源站在50~40C或55~45C供回水溫差的功率因素也極低,可見在這狀況下,二級(jí)水范圍之間操控的無(wú)臺(tái)階“質(zhì)”調(diào)節(jié),同樣可獲泵在降頻節(jié)電的同時(shí)也在浪費(fèi)用電并污染電得各熱用戶的熱負(fù)荷需求。網(wǎng)和損傷電機(jī)本身。3.4.4熱源一 次網(wǎng)供回溫差“質(zhì)”調(diào)范圍3..-次網(wǎng)“1+3"循環(huán)水泵的水循環(huán)系統(tǒng)在50~40C或55~45C,由熱源站和一級(jí)泵的3.1--次網(wǎng)“1+3"循環(huán)水泵的水循環(huán)系調(diào)控得以實(shí)現(xiàn)。而各換熱站大、中、小二級(jí)泵統(tǒng)是與現(xiàn)有的一次網(wǎng)二級(jí)泵系統(tǒng)異曲同工的的流量定位和對(duì)應(yīng)的需用揚(yáng)程定位，均按照一次網(wǎng)二級(jí)泵系統(tǒng)，只是二級(jí)泵不采用變頻以上二種品位和“質(zhì)”調(diào)范圍確定的一次水的器作無(wú)極調(diào)節(jié)。單耗(L/m2) ,分別以高寒地區(qū)為1 0.8.0.64和3.2 所謂一次網(wǎng)“1+3”循環(huán)水泵的含意中寒地區(qū)為0.9.0.72 .0.58各三種來(lái)計(jì)算、設(shè)為:1是指現(xiàn)有一級(jí)泵,3是指大、中、小三種置、選型各自相應(yīng)水力性能的二級(jí)水泵。這二級(jí)泵。顧名思義就是由現(xiàn)有一級(jí)泵加三種大、中、小三種不同性能的二級(jí)水泵,實(shí)際上不用變頻器的二級(jí)泵組成的又- -種新的一次類 似現(xiàn)有二級(jí)泵調(diào)頻為:50.40 、32Hz三種頻網(wǎng)二級(jí)泵水循環(huán)系統(tǒng)。率下運(yùn)行的水力性能。但是大、中、小三種水3.3本文系統(tǒng)的一級(jí)泵 與現(xiàn)有二級(jí)泵技泵都是工頻同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行的定量水泵,其效術(shù)中的一級(jí)泵完全一樣，而將現(xiàn)有二級(jí)泵技率高沒有變頻的自耗電能和電污染等,故綜術(shù)中的各站一種二級(jí)泵由變頻無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)改成合效能好于采用變頻的水泵。更無(wú)變頻器和大、中、小三種二級(jí)泵按熱負(fù)荷變化需求手動(dòng)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(shí)施大、中、小三檔(三級(jí))調(diào)節(jié),少約4萬(wàn)元以上的投資，也就是在原有投資實(shí)際效果不遜于現(xiàn)有二級(jí)泵，而綜合性價(jià)比每平米0.6元可降為0.2元。故就可使整個(gè)二尚優(yōu)于現(xiàn)有二級(jí)泵。級(jí)泵系統(tǒng)的投資節(jié)省三分之二。3.4運(yùn)行機(jī)理和可行性(見圖一)3.4.5從以 上介紹可知大、中、小三種二3.4.1本文系統(tǒng)“1+3"中的一級(jí)泵 的設(shè)級(jí)泵按兩類地區(qū)分別為1 .0.8 .0.64和0.9.計(jì)和選型與現(xiàn)有二級(jí)泵系統(tǒng)中的一級(jí)泵一0.72、0.58的三檔定量- -次網(wǎng)設(shè)置，其可獲對(duì)致,按熱源站內(nèi)鍋爐的額定水量和內(nèi)網(wǎng)阻力應(yīng)的水泵揚(yáng)程為:1.0.64 、0.41和水泵電功率設(shè)置一級(jí)泵，對(duì)其亦可適度進(jìn)行變頻調(diào)控或?yàn)?.0.5 .0.26(見表- - )也就是中泵是大泵0.8工頻定量循環(huán)運(yùn)行，參與鍋爐按總熱負(fù)荷的的流量.0.64的揚(yáng)程和0.5的電功率;小泵是變化需求實(shí)施“質(zhì)”調(diào)節(jié)。大泵0.64的流量.0.41的揚(yáng)程和0.26的電功3.4.2本文 系統(tǒng)“1+3”中的3種二級(jí)泵，率。可見雖然沒有采用變頻無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)那么精由各換熱站的熱負(fù)荷的不同變化需求，即以細(xì)和無(wú)臺(tái)階,但高次諧波的電污染沒有了,低.各站中換熱器二次網(wǎng)出口溫度的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)作頻運(yùn)行對(duì)電機(jī)的損害消除了，而且泵的工作為溫控點(diǎn)來(lái)實(shí)施手動(dòng)或自動(dòng)控制大、中、小三點(diǎn)可長(zhǎng)期處在高效點(diǎn)運(yùn)行，這對(duì)節(jié)電和確保種二級(jí)泵其中一臺(tái)的開啟并同時(shí)另一臺(tái)的關(guān)設(shè)備可靠運(yùn)行提供了安全保證。閉。按各自換熱站的二次網(wǎng)的熱負(fù)荷變化需4.結(jié)束語(yǔ)求開啟其中- -臺(tái)(大、中、小)二級(jí)泵以實(shí)現(xiàn)一一次網(wǎng)“1+3"循環(huán)水泵的水循環(huán)系統(tǒng),是次熱源水的“量”調(diào)節(jié)。實(shí)踐中的新生事物，這種二級(jí)泵系統(tǒng)比分3.4.3由大、中、小二級(jí)泵按需實(shí)施的三布變頻泵系統(tǒng)可節(jié)省投資近2/3，且工藝檔(三級(jí))一次網(wǎng)的“量”調(diào)節(jié),雖沒有現(xiàn)有變簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、不設(shè)備用泵,值得同行們參頻二級(jí)泵無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)那么精細(xì)和無(wú)臺(tái)階，但另考。-45 -區(qū)域供熱2012.3 期文熱源熱交換器小二級(jí)泵H[除行泰]-比-←注:大、中、小三種二級(jí)泵均為工頻運(yùn)行,由現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程手動(dòng)控制,亦可以各站熱交換器的二次水出口溫度為標(biāo)準(zhǔn)溫控點(diǎn)實(shí)施自動(dòng)控制按需分別開啟或關(guān)閉大.中、小其中各- 臺(tái)水泵。一次網(wǎng)“1+3”循環(huán)水泵的水循環(huán)系統(tǒng)示意圖(圖- -)不用變頻器調(diào)節(jié)的大、中、小二級(jí)泵應(yīng)用案{表一) .(以供12萬(wàn)m2換熱站為例)一、在東北、內(nèi)蒙、新疆等高寒地區(qū):一次水單耗熱源一次水調(diào)挖溫差序號(hào)二級(jí)泵水泵性能參數(shù)及選型(Lm2)與每平米可獲熱負(fù)荷Q=120m'h, H=20m,N=4-11kW50- 4055-45C1大(100-80-280,Q=120m/h,H=23m)58.14-46.51W63.95-52.33WQ= 96m2/h,H=12.8m,N=4~55kW50~40C .55- 45C2中).8(100-80-235 ,Q=80120m'h,H=16-11.5m)46.51-37.21W51.16-41.86WQ=76.8m'h,H=8.19m,N=4~3kW50-40C3小0.64(100- 80-169 ,Q=75m'/h,H=10m)37.21- 29.77W40.93-33.49W二、在北京、天津等中寒地區(qū):熱源一次水調(diào)控溫差號(hào)二級(jí)泵Q=108m'h ,H=16.2m,N=4~7.5kW0.9(100- -80 -260,Q=120m/h, H=16m)52.33-41.86W57.56- 47.10wQ=86.4m?h,H=10.37m,N=4 4kW50- 40C5-45C0.72(125- -100 -200,Q=85m/h, H=l2m)41.86-33.49W46.04-37.68WQ=69.6m2/h,H=6.73m,N=4-2.2kW0.58(100- 80-155.Q=75m'h .H=7.5m)33.72-26.98W37.09-30.35W-46-