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城市集中供热循环水泵节能技术应用

2016-10-24 14:11:37来源:热力知识分享浏览:评论:0

  循环水泵选型错误是一个普遍存在的大问题,由于各供热企业和热电厂循环水泵的现状几乎都一样,因此很少被人们发现和重视。这是供热行业中电能浪费最严重的地方。按目前全国总供热面积十八亿平方米大略推算,每年至少多耗电能价值四十亿元以上。全面纠正循环水泵选型错误是供热行业以及各发电厂刻不容缓的大问题。如果能迅速在全国供热行业和热电厂开展一个调换循环水泵的技术措施,将会给国家节约大量电能。其选型的主要错误是:水泵扬程过高和多台泵并联运行的传统理念,致使电耗超过实际需要,甚至高出数倍。产生错误的原因是多方面的,经归纳分析主要有以下几方面:

  1、确定水泵扬程的设计与实际需要相差太大

  循环水泵扬程与实际相差太大,其主要原因是设计人员的“宁大勿小”的心理促使他们在套用有关设计规范时,全部采用“上限叠加”的作法,最后再乘一个安全系数造成的。还有的根本不做水力计算,而是套用类似的设计;或按照自己和别人的习惯不负责任设定的;甚至还有一部份对供热基本知识都不清的人,把楼房的高度也加到循环水泵扬程中造成的。当水泵扬程超过实际需要时,在运行中就会造成水泵出口阀门无法开大,否则电机就会过载,同时使电能大量浪费。

  正确确定水泵扬程的办法是:应根据实际情况认真的进行水力计算,而不是硬套规范。可用以下几种方法:一是如果设计资料齐全,可在正确选择运行参数的基础上,进行详细的水力计算来确定。二是如果原供热系统正在运行,或有历年的运行记录,可根据各处压力表的读值推算出各部分的阻力损失,以此做参考校核水力计算结果,以确定水泵扬程。其中:热源总出口压差即为外网的总阻力损失、锅炉或换热设备进出口压差即为此设备的阻力损失;水泵进、出口压差即为该水泵实际工作的扬程,如果压力表设在水泵进口阀之前,水泵出口阀之后,则二者之间的压差即为该供热系统实际需要的水泵扬程。

  2、对水泵并联运行工况认识不清

  好多供热企业是按照一台锅炉或一个换热设备配一台泵的方式确定的。他们错误的认为水泵运行的实际参数应与铭牌上的参数相同。实际水泵铭牌上的参数(流量和扬程)只是水泵在其效率最高点工作时的参数值。而水泵实际运行参数是由水泵的特性曲线与管路的特性曲线交点决定的。多台泵并联运行时的实际参数是由水泵并联后产生的特性曲线与管路特性曲线的交点决定的。多台同型号水泵并联工作后,其扬程要高于单台泵工作时的扬程,而其流量一般要小于单台泵工作时的流量的代数和。同时也小于每台泵铭牌流量的代数和。而且此时每台泵实际的工作效率都低于铭牌的效率。只有当管网的管径较粗,管路的特性曲线比效平缓时才有可能是铭牌流量的代数和。但设计时往往是按铭牌流量的代数和确定水泵并联运行流量的,因此运行时每台泵均不在高效点工作,从而浪费了电能。而有时又会无法满足系统对流量的要求,从而再增加运行台数或增大泵的型号。如某个单位运行六台泵仍无法满足热网流量的情况下又增加了三台大泵。

  3、多种运行工况时简单采用多台泵并联

  在一个供热系统可能存在多种运行工况时,如:采用分阶段改变流量的质调节方式运行时,都会采用多台同型号水泵并联的设计方案。这种方案表面看很合理,但结果每台泵都不在高效区工作,从而浪费了电能。针对这种工况,应大力推广单台泵运行的方案。改多台泵并联运行的习惯为任何工况下均是单台泵运行的方案是最佳设计方案。如果热源或热力站是恒流量质调节运行方案,应该重新选一台流量和扬程合适的水泵做为工作泵,把原有的几台泵做为备用泵。实践证明,这样改造后,可在1—2个月内从节约的电费中收回改造费用。例如有一个企业供热面积为180万㎡,原有9台泵,运转6台,改成一台泵后每年节电280万元。

  如果热源为分阶段改变流量的质调节运行方案,可选一台变速泵解决。如果一个热源有多种运行工况、或者是逐年递增的系统,可选择几种不同型号的循环泵,根据不同的工况启运不同型号的水泵。各种泵可根据实际情况互为备用。例如某单位的调峰热源有6台29MW的热水炉,采用了一小、一大、二中共4台恒速泵并联安装的方式,各种工况下只单独运转其中的一台泵,特殊情况时运二台泵,已正常运行了十几年。

  4、错误的技改措施使水泵功率越来越大

  有一些企业在供热系统因水力失调而造成远端用户供热效果不好时,往往对产生水力失调的原因不了解,不用认真调网的方法解决,而是根据供热效果不好的用户“压差不足”这一表面现象,错误地认为是水泵扬程低,或流量不够造成的。因此采用更换大流量、高场程水泵的方法解决。结果使水泵的功率进一步加大。虽然此种方法可以相对提高一些末端用户的供热效果,但并没有使冷热不均的现象得到很好的解决,却进一步造成了电能的大量浪费,使企业的运行成本更高。这种错误在许多供热企业中时有发生,而更令人遗憾地是,还有的企业把它做为好的经验加以推广。

  5、由非专业技术人员选泵

  更严重的是有许多民营的供热企业或小城镇的供热系统,没有进行正规设计。而是由锅炉供应商、或锅炉厂、或安装公司的安装人员,根据自己的所谓经验任意确定的,或把其它地方用过的旧水泵直接移装过来。这些循环水泵的功率更是远远超过实际需要。

  6、脱离实际按规划负荷选泵

  对于新建或扩建的供热系统,在委托设计时,一般只把远期规划的供热负荷提供给设计者,没有同时向设计者提供近期的热负荷大小。那么设计者就会按规划负荷选择循环水泵的型号,但近期热负荷往往很小,几年后才能达到规划。那么,今后几年用此泵工作就会大量浪费电能。

  虽然有时建设单位向设计者同时提供了近、中、远三期的负荷,设计者就会按远期负荷设计成多台泵并联的形式,但水泵的扬程是按远期负荷确定的。当近期只用一台泵时,由于管网管径是按远期负荷确定的,近期热负荷小,而管网的阻力损失会很低,结果就会出现水泵扬程过高的问题,仍会浪费电能。在这种情况时,最理想的解决办法是先按近期实际负荷进行水力计算后选泵(也可留有一定的负荷变化范围)。当过几年负荷增大时再重新选泵。实践证明,用小循环泵时节约的电费,会大大超过换泵的投资。还可以通过多种方案的比较,选出一条最经济实用的方案来。

  7、循环水泵选型的经验数据

  应认真检查一下本企业循环水泵选型是否合理。简单的诊断方法是,参照水泵选型数据来判断现有循环水泵的型号、功率是否偏大,流量和扬程是否合理。

  总之,供暖系统循环水泵选配中应用节能技术问题,是提高供热质量、实现节能降耗重要工作之一,在保证合格的供热质量的前提下,单位供热面积的能耗多少虽然同企业的管理水平有关,但主要取决于供热企业的应用节能技术水平。

 

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