分布式变频二级泵供热系统

《分布式变频二级泵供热系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分布式变频二级泵供热系统（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、分布式变频泵供热系统的运行调节方式秦冰1,秦绪忠1,谢励人1,陈泓2,胥津生2,李晓华3（1.清华同方股份有限公司，北京100083; 2中国市政工程华北设计研究院，天津3000743大 同市热力有限责任公司，山西大同037004）摘要：分布式变频泵供热系统是指在热力站换热器一次侧回水管上设置回水加压泵代 替阀门完成流量调节的供热系统。分布式变频泵供热系统中存在零压差点，该点供回水压力 相等。采用变流量调节时，存在定零压差点和变零压差点两种运行调节方式。采用定零压差 点运行调节方式时，供热系统在整个供暖期的各种工况均属于相似工况,运行调节较为简单, 输送能耗也较小。关键词：供热系统；热网；分布

2、式变频泵；运行调节；零压差点1分布式变频泵供热系统某市集中供热系统目前总供热面积约1 000xl04m2,热源为2座热电厂，采取联网运行。1 座热电厂负责城东、城南，主干管规格为DN 1 000 mm;另1座热电厂负责城西、城北，主干管 规格为DN800 mm。在2个热源循环泵基本满负荷的条件下，恰能满足供热要求，最不利热力 站位于热网北端。随着城市的不断发展,2个热源的供热能力已经难以满足负荷发展需求目 前已规划在2个热源附近建设新的热电厂。3个热源均位于该市城西，且距离很近，但距离城 区较远，约7 km。由于2个既有热源的2条主干管已经占据从热电厂至城区的2条道路的路 由,再敷设1条新管道

3、由热电厂进市相当困难，而且造价也很高。因此，考虑利用已敷设的2 条主干管输送热量，在压力不能满足设计要求的地方设置加压装置。经设计计算约有1/2的 热力站资用压头不能满足要求，须在这些热力站内增设回水加压泵（变频泵）,即成为分布式 变频泵供热系统。分布式变频泵供热系统是指在热力站换热器一次侧回水管上设置回水加压泵代替阀门完 成流量调节的供热系统，热力站流程见图1。图I分启式变频艇供秋系统的执力讪谧觀J F k* dial! of 汕I心la山m of licursupplyw hhtlVia i LJ k hV p2分布式变频泵供热系统中的零压差点根据水力计算结果,可绘制出分布式变频泵供热系统

4、从热源至最不利换热站的一级管网水 压图（见图2）14。图2从热源至最不利换热站的级管屈水珏圏F 亦 2 PrLn ai c iix u it phu f |ran （hut lira I stu iw luthemot unGvoiaLk substatktn由图2可知，分布式变频泵供热系统中存在供水压力与回水压力相等的现象即图中供、回 水动水压线的交点，该点的资用水头为0,称为零压差点。零压差点的位置与各热力站的流量 分配、热网总流量及主循环泵提供的热网总供回水压差等因素相关。 当各热力站的流量分配发生变化，如零压差点前端（即靠近热源一端）的热力站流量均 增大，而远端热力站流量均减小，但热网

5、总流量和热网总供回水压差不变时，零压差点会向热 源偏移。为分析简便，先设定各热力站实际流量之比均等于各热力站设计流量之比，在整个供 暖期都不发生变化。 当热网总流量发生变化，如热网总流量增大，但其他条件不变（各热力站流量比、热网总 供回水压差不变）时，零压差点会向热源偏移,反之则向远端偏移。 当热网总供回水压差变化，如热网总供回水压差增大，但其他条件不变（各热力站流量 比、热网总流量不变）时，零压差点会向远端偏移,反之则向热源偏移。由于供热系统采用质、量并调的调节方式，因此热网总流量在整个供暖期内会随室外温度 发生变化。与之对应,分布式变频泵供热系统运行调节方式可分为变零压差点的运行调节方 式

6、、定零压差点的运行调节方式。3运行调节方式3.1变零压差点的运行调节方式变零压差点的运行调节方式是指尽量利用主循环泵来满足供热系统输送要求的运行调节 方式。在供暖室外计算温度下，主循环泵按设计工况运行，各热力站的回水加压泵适当调节以 获得本站所需要的设计流量，实现热量的均匀分配。随着室外温度的升高，由于供热系统采用 质、量并调的调节方式，热网总流量和热网总供水温度随之降低,此时调节主循环泵维持热网 总供回水压差不变,而零压差点则随着热网总流量的减小向远端偏移，直至某工况下,热力站 不需要开启回水加压泵，仅依靠站内阀门的调节即可满足要求，该工况称为临界工况。对于本文的供热系统，当热网总流量约达到

7、设计流量的87%时为临界工况，这时所有热力站 资用压头均大于等于站内消耗的压头，最不利热力站位置仍位于热网远端。当室外温度继续升高，热网总流量和热网总供水温度继续降低，供热系统中将不存在零压差 点，仅依靠站内阀门的调节，且主循环泵也无需达到最大出力即可满足供热系统输送的要求。由于变零压差点运行调节方式的主导思想是尽量利用主循环泵满足供热系统输送的要求, 因此这种运行调节方式的运行调节过程为： 供热初期，利用主循环泵即可满足供热系统输送要求热力站的回水加压泵无需开启。 随着室外温度的降低,热网总流量不断增大,当超过临界工况总流量后 ,需启动最不利 热力站站内的回水加压泵,此时泵转速较低。 随着室

8、外温度的进一步降低, 热网总流量进一步增大,热力站由远及近逐个启动回水加 压泵,已经启动的回水加压泵转速不断提高,直至严寒期。 在度过严寒期后，供热系统的运行调节又随室外温度的升高经过一个与相反的 过程。由以上分析可知,在整个供暖期,热力站经历了阀调节-回水加压泵启动-回水加压泵停 止-阀调节的运行调节过程。在这里引入相似工况的概念，即对于两个不同的工况，如果各热力站的流量和资用压头等比 变化，就称这两个工况为相似工况。当供热系统调节平衡后，相似工况之间的变换，无需调节热 力站阀门的相对开度或回水加压泵的转速，供热系统仍处于平衡状态5。本文分析的供热系统从供热开始至临界工况属相似工况，平衡后阀

9、门相对开度可不变，仍可 保持系统平衡。但临界工况至设计工况，虽然供热系统中各热力 站的流量等比变化，但资用压 头不再保持等比变化。因此，此时供热系统中所有热力站阀门的相对开度或回水加压泵的转 速随热网总流量不断变化，这是一个相当复 杂的调节过程，对操作人员的要求较高。3.2 定零压差点的运行调节方式定零压差点的运行调节方式是指通过主循环泵调节热网总供回水压差，保持零压差点位置 基本不变的运行调节方式。在供暖室外计算温度下，主循环泵按设 计工况运行，热力站的回水 加压泵工作，以获取本站所需要的流量。随着室外温度的升高，热网总流量减小，调节主循环泵 保持零压差点不变，热力站的回水加压泵 适度调节以

10、获取本站所需要的流量。通过分析可知， 在定零压差点运行调节方式下，虽然在整个供暖期水力工况不断变化，但属相似工况。供热系 统在整个供暖期运 行中，有如下特点: 减少了开启和停止回水加压泵的次数，降低了操作人员的工作强度。 供热系统调节平衡后，回水加压泵随热网总流量的变化调节转速，降低了热网运行调节 的难度。 主循环泵可采用液力耦合器等调速装置，这样主循环泵的功耗可大为降低。虽然热力 站回水加压泵功耗有所增加，但从整体考虑，总的功耗还是有所下降。4 结论 分布式变频泵供热系统中存在着零压差点，该点供回水压力相等。采用变流量调节的 供热系统存在定零压差点和变零压差点两种运行调节方式。 采用变零压差

11、点运行调节方式时，热力站经历阀调节-回水加压泵启动-回水加压泵停 止-阀调节的运行调节过程。在调节过程中，临界工况至设计工况的变化过程并非相似工况 ， 运行调节较困难，对操作人员的要求较高。 采用定零压差点运行调节方式时，供热系统在整个供暖期的各种工况均属于相似工况， 减少了开启和停止回水加压泵的次数，运行调节也较为简单。通过调节主循环泵转速可降低 功耗，因此推荐采用定零压差点运行调节方式。参考文献:1秦冰集中供热系统热动态特性研究（博士学位论文）D.北京:清华大学,2004.2贺平，孙刚供热工程（第2版）M.北京:中国建筑工业出版社,1993.3（苏）索柯洛夫E刃安英华,陈希搏（译）热化与热

12、力网M.北京:机械工业出版社,1988.4秦绪忠，江亿集中供热网的可及性分析J.暖通空调，1999, 29（1）: 2-7.5秦绪忠区域供热供冷输配系统动力学特性研究（博士学位论文）D北京:清华大 学, 2000.作者简介:秦冰（1977- ）, 男, 湖南永州人, 博士, 从事集中供热方面的研究工作。电话:（010）82399173E-mail:.Cn分布式变频泵供热系统节能影响因素2010-5-17姚东文 邱林分享到：QQ空间新浪微博 开心网 人人网 摘要：对分布式变频泵供热系统的设计思路进行了探讨。分析了压差控制 点、系统背压对分布式变频泵供热系统能耗的影响。 关键词：分布式变频泵供热系

13、统；压差控制点；系统背压；节能分析 Influencing Factors of Energy-saving of Heat-supply System with Distributed Variable Frequency PumpYA0 Dong-wen，QIU LinAbstract：The design idea of heat-supply system with distributed variable frequency pump is discussed. The influence of pressure difference control point and system

14、 back-pressure on the energy consumption of heat-supply system with distributed variable frequency pump is analyzed.Key words：heat-supply system with distributed variable frequency pump；pressure difference control point；system back-pressure； energy-saving analysis随着变频技术在供热系统的应用，出现了分布式变频泵供热系统 17。由于分布

15、式变频泵供热系统的节能优势被广泛采用，特别是一些改 造工程。但分布式变频泵供热系统不一定总是节能的，系统背压和压差控 制点的位置是影响其节能 效果的主要因素。过大的系统背压以及不适宜 的压差控制点均不能使分布式变频泵供热系统发挥节能优势，甚至会变得 不节能。本文对分布式变频泵供热系统节能影 响因素进行探讨。 1分布式变频泵供热系统分布 式变频泵供热系统的控制由气候补偿器实现。气候补偿器是 一种准确、及时的控制调节设备，它安装在锅炉房、热力站或换热机组上， 能够使热源热功率随室外温 度、回水温度的变化动态调节，实现节能降 耗。当室外温度降低时，为了维持设定的室内温度，气候补偿器增大电动 调节阀的

16、相对开度，使进入换热器的蒸汽或热水 流量增大，使用户的供 水温度升高；当室外温度上升时，气候补偿器减小电动调节阀的相对开度， 使进入换热器的蒸汽或热水流量减小，使用户的供水温度降低。分布式变频泵供热系统的设计思路为：进行管网系统设计，计算 管网的阻力。选择压差控制点，不同的压差控制点对应不同的设备造价 和运行费用，应按技术经济分析结果进行选择。选择主 循环泵。主循 环泵的选择考虑以下几方面:a.流量要求，应能提供管网的全部循环流量； b.扬程要求，应能克服热源到压差控制点间的阻力；c.考虑主循环泵 随 管网变化的应变能力，一般选取特性曲线较平坦的水泵。分布式变频泵 的选择，主要考虑满足该分支用户的阻力和