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,造成工程投資和運行費用的嚴(yán)重浪費。針對區(qū)城鍋爐房供熱系統(tǒng)中循環(huán)水泵選型的問題進(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;揚程;能耗;建議中圖分類號:TK4142+11文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號: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,型號為用基礎(chǔ)建設(shè)中一項必不可少的設(shè)施。目前,克拉瑪 KQWR00-525,其參數(shù)為設(shè)計流量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臺位置。97臺裝機總?cè)萘?298MW,熱力站21座,供熱面循環(huán)水泵的運行與鍋爐運行相匹配,鍋爐房運積達(dá)7528萬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(見表1)。大型鍋爐房。前進(jìn)鍋爐房單臺設(shè)計容量46MW,是供熱初期供熱負(fù)荷較小,鍋爐房啟動1臺鍋爐較大的鍋爐房,2005年正式投入使用,為該供熱區(qū)運行1臺循環(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,運行2臺鍋爐和2臺循環(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50-4-8-12-16-20-24房設(shè)計規(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m2。鍋爐房二期擴建1臺46MW鍋爐,擴建性,收取水資源費就理所當(dāng)然。由于中水利用的成使用地表水的水資源費等限制性措施。本在0124-0264元/m水之間,在目前暫不收取5結(jié)語中水使用費的情況下企業(yè)尚可使用,中水水費的定就一般設(shè)計而言,大型發(fā)電機組冷卻水大都以價將直接影響用水企業(yè)的積極性。地表水或地下水作為補充水源,如果污水處理中水(3)地表水水資源費收費太低應(yīng)用在大型發(fā)電機組的設(shè)計中,節(jié)水效益將十分可目前徐州市地表水水資源使用費為0.29元/觀。如果再采取合適的技術(shù)政策激勵政策對中水m2,南水北調(diào)工程實施后,只有大幅度提高地表水的工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用將會起到推動作用將更加加快的取水收費標(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。中國煤化工對一定區(qū)域范圍內(nèi)的中水利用要出臺相關(guān)規(guī)劃作者簡CNMHG人,大學(xué),工程師和技術(shù)政策,并保證規(guī)劃的實施對規(guī)劃或?qū)徟鷷r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)水泵在運行中存在的問題及分析正常工作,電機電流超載,泵震動劇烈。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)計參數(shù)與實際情況存在偏差,具體參數(shù)如(1)揚程表2所示循環(huán)水泵揚程H包括鍋爐房自身消耗、最不利表2循環(huán)水泵設(shè)計選型參數(shù)與實際運行具體參數(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)計取值實際運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算如下。鍋爐阻力在設(shè)計之初鍋爐阻力根據(jù)《工業(yè)鍋爐房設(shè)計手實際運行值冊》中推薦的經(jīng)驗值,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值5mH2O;一次管網(wǎng)阻力選取最不利環(huán)路計算,高裕量根據(jù)規(guī)劃熱力管網(wǎng)最長距離2.5km,經(jīng)濟比摩阻取合計66.1650Pam,局部阻力系數(shù)1.3,計算得3316mH2O;熱循環(huán)水泵揚程考慮10%的安全量力站阻力取經(jīng)驗值10mH2O;富裕量取經(jīng)驗值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)計取值遠(yuǎn)大于實際運行值,導(dǎo)致設(shè)計揚程=鍋爐阻力+除污器阻力+管網(wǎng)阻力+換循環(huán)水泵揚程偏高。產(chǎn)生問題的主要原因是: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%的安全量故揚程選取73rmHO由于沒有鍋爐水力計算書,循環(huán)水泵的揚程是按照(2)流量。滿足可能出現(xiàn)的最大參數(shù)工況原則選擇的,鍋爐與按照運行方式1臺鍋爐配1臺循環(huán)水泵所以流換熱器的阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所購設(shè)備的實際阻力,特別量按單臺鍋爐出力計算單臺鍋爐理論循環(huán)水流量:是初期供熱管網(wǎng)實際長度是規(guī)劃長度的25,同時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]=計揚程值遠(yuǎn)大于實際需求值從而導(dǎo)致循環(huán)水泵運782.76t/h行時偏離設(shè)計工況點,造成循環(huán)水泵無法正常運行,式中:Q一單臺鍋爐供熱量,MW;is"、is鍋爐時常超電流,實際運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計管路及實際運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AQ910m/,和7m民0.78%夠后的實斥工況點B,Q1360m'H8mHO(3)電動機功率。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。電動機功率:N=K×N0/7m=1.07×2290.98=250kW200400600800910100012001360式中:K一電動機容量安全系數(shù),當(dāng)N>100kW時,K=1.07;圖1循環(huán)水泵性能曲線和設(shè)計管路及實際7水泵效率按樣本采用為78%水泵傳動的機械效率,聯(lián)軸器傳動時,中國煤化工CNMHG里論特性曲線該曲線江能m又A點,A點即是2.2運行中存在的問題水泵在管道上的工況點,效率達(dá)到峰值為78%,因鍋爐房經(jīng)過一個采暖期的運行循環(huán)水泵不能此循環(huán)水泵的設(shè)計選型是合適的。2008年第6期節(jié)(總第311期)ENERGY CONSERVATION但是,在進(jìn)行循環(huán)水泵選型計算時,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,而一期實際運行熱水流量由于循環(huán)水泵的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于運行能耗的損及供熱半徑均小于設(shè)計值,故造成一次供熱管網(wǎng)阻失,從長遠(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)時間與二實際值,故實際運行時由A點偏移到B點。B點揚期建設(shè)規(guī)模相距甚遠(yuǎn)時,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,再改換與之匹配的循環(huán)水泵;反之,宜按最終運行方式,增加了鍋爐房的運行能耗,使供熱系統(tǒng)處規(guī)模選取。于不穩(wěn)定的工作狀態(tài),對供熱系統(tǒng)的正常運行極為(4)從節(jié)約工程投資方面進(jìn)行設(shè)備選型。不利國外的某項統(tǒng)計資料表明:設(shè)計階段節(jié)約投資2.4揚程過大對鍋爐房運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以上分析可以得出:循環(huán)水泵揚程過大,給為12%。所以,一定要加強設(shè)計階段管理做好設(shè)鍋爐房的電能消耗安全運行帶來了不良后果甚至計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)水泵無法正常運行,歸納有三點。需要的前提下,盡可能降低工程成本,樹立良好的經(jīng)(1)電耗大。濟意識,重視項目的投資效果,采用經(jīng)濟合理的方案是由于循環(huán)水泵揚程偏大,輸岀揚程不能被進(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,體現(xiàn)經(jīng)濟性和合理性。導(dǎo)致流量增大,電機消耗功率增多,致使電機超電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)載運行。二是為防止電機超電流運行,以確穿始終。保循環(huán)水泵安全運行,減小泵出口閥門開度,增大管在1996年頒布的《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(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)運行狀況不穩(wěn)定。當(dāng)?shù)?980~1981年住宅通用設(shè)計的基礎(chǔ)上節(jié)能由于循環(huán)水泵在低效率區(qū)運行,循環(huán)水泵的電50%,其中需由供熱系統(tǒng)承擔(dān)20%。采用切實可行機負(fù)荷急劇增大使電機過熱易損壞電機。為了保的節(jié)能技術(shù)實現(xiàn)經(jīng)濟科學(xué)的運行模式勢在必行護設(shè)備的安全運行,電流起跳裝置時常強行跳閘,從而目前全國大部分地區(qū)電力供應(yīng)緊張煤炭的價格而影響了系統(tǒng)的正常運行。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,要循環(huán)水泵采取減小閥門開度來維持系統(tǒng)的運充分考慮節(jié)能因素使循環(huán)水泵在高效率區(qū)運行。行,通過循環(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,將上述幾點有機地聯(lián)系在短的距離內(nèi)發(fā)生急劇的變化,導(dǎo)致管線震動加劇,由起加強同用戶的協(xié)作,綜合考慮鍋爐房各設(shè)備廠于系統(tǒng)的壓力消耗過于集中在循環(huán)水泵出口的閥門家在公司規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量性能特點和售后服務(wù)等方上,致使閥門容易損壞。面的情況,核實廠家提供的設(shè)備參數(shù),根據(jù)不同時期3對循環(huán)水泵選擇的幾點建議的建設(shè)規(guī)模,合理配置設(shè)備臺數(shù)和參數(shù),在滿足系統(tǒng)(1)不要過分依賴于經(jīng)驗值。工況的前提下,從節(jié)能、工程投資等角度出發(fā),選出在計算鍋爐房自身消耗的阻力時,設(shè)計人員應(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]鍋爐房實用設(shè)計手冊編寫組鍋爐房實用設(shè)計手冊們]北京:機械工業(yè)出版社,2001在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的水力計算,不宜只考慮[2]航天工業(yè)部第七設(shè)計研究院工業(yè)鍋爐房設(shè)計手冊《鍋爐房設(shè)計手冊》中推薦的經(jīng)驗值估算系統(tǒng)阻力M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1986(2)利用水泵特性曲線為選型提供依據(jù)。中國煤化工:中國建筑工業(yè)出為了避免設(shè)計時的盲目性,使供熱系統(tǒng)與循環(huán)CNMHG水泵合理匹配,保證系統(tǒng)高效安全可靠運行,利用水作者簡介:楊華(1981-),女陜西咸陽人,本科,助理工程泵特性曲線與管網(wǎng)特性曲線獲取循環(huán)水泵實際運師,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