供热系统循环泵选型与热网运行调节.pdf

第1 1 卷第7 l 期 2 0 1 0 年2 月 建筑建血装旆 B u i l d i n gM a t e r i a l sa n dD e c o r a t i o n s V 0 1 1 1 N 0 7 1 F e b r u a r y ，2 0 1 0 文章编号：1 6 7 4 3 0 2 4 ( 2 0 1 0 ) 0 2 - 0 111 - 0 2 供热系统循环泵选型与热网运行调节 崔永丽1 ，高赵生2 ( 1 齐齐哈尔市鹤城热网有限公司，黑龙江齐齐哈尔1 6 1 0 0 0 ； 2 齐齐哈尔阳光热力集团万向热力设计有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔1 6 1 0 0 0 ) 1 引言 为保证供热系统安全、可靠地运行，同时又经 济合理地向热用户供应热能，不仅要求设计先进合 理、设备选型经济实用、热源及热网具有良好的施 工安装质量，而且还必须对系统进行科学地运行与 维护管理，本文结合本单位的实际应用情况，对供 热系统运行中的循环泵选型与热网运行调节进行论 述。 2 循环泵的选型 循环泵是热水供热系统的主要动力源，是锅炉 房内主要耗电设备之一，对长期运行成本有很大影 响，因此，供热系统循环水泵的设计选型十分重 要。设计规范明确规定循环水泵在设计选型时要留 有一定的安伞裕度，加卜设计者思想保守，水泵流 量、扬程选犁时宁大勿小，往往造成水泵电机偏大 的情况。由于供热系统随着热负荷的变化经常处于 变化的状态，因此，水泵运行需要调节，以往经常 靠调节泵的进出口阀门，使泵处在低效区T 作，严 重浪费电能。从长远效益考虑，目前我们做锅炉房 工艺设计时循环泵选定后，都采用了变频调速装 置，这样既可以使循环泵水泵随着供热负荷的变化 而与之相匹配，同时也可以改善系统运行调节工 况，使循环泵运行在无裕度工况下。与以往的循环 泵运行相比，从技术经济方面效益十分显著。但 是，由于变频调速装置一次性投资大，一些建设单 位无法接受。 ( 1 ) 分阶段改变流量的质调节是比较经济合理 的调节方法。分阶段改变流量的质调节也可称为中 央一量调节，是把整个采暖期按室外温度的高低也 可称为中央一量调节，是把整个采暖期按室外温度 的高低分成2 3 个阶段( 即初寒期、高寒期、末寒 期) ，在高寒期系统应保持设计最大流量，而在初 寒期及末寒期系统应保持较小流量。在每一阶段 中，系统采用一种流量且保持不变，同时随室外温 度变化采用改变供回水温度的质调节。在各个运行 阶段，我们可以通过选择不同型号参数的循环泵来 实现这种调节方式。 在中小型的区域供热锅炉房，可以选择2 台不 同型号的循环泵，其中1 台循环泵的流量和扬程按 计算值的1 0 0 选择，负责高寒期运行，而另1 台 循环泵的流量按计算值的7 5 选择，其扬程按5 6 选择，负责初寒期、末寒期运行，这样循环泵的运 行电耗可减少到5 0 左右。对于新建热源，锅炉房 分期建设，热负荷分期发展，循环泵选型如何与之 相匹配，应通过技术经济比较确定。例如，在昂昂 溪区新建热源工程中就属于这种情况，该热源设计 装机容量为3 台1 0 t h 热水锅炉及配套辅机，最终 热负荷为3 0 00 0 0 m 2 左右，一期工程现已建成投 运。我们在工艺设计循环泵选型时，将热源建设及 负荷发展分为三个阶段，各阶段的循环水量按满负 荷时循环水量的1 0 0 、8 0 、6 0 选取，扬程按 满负荷时的1 0 0 、6 4 、及3 6 选取。泵的生产 厂家为山东某集团公司生产的热水循环泵，其型号 为： 泵一：I G R 3 0 0 2 3 5 ( I ) AQ = 9 6 5 m 3 h H = 3 2 mN = 13 2 w 泵二：I G R 3 0 0 3 0 0 B Q = 6 2 3m 3 H h H = 2 1 mN = 5 5 K w 泵三：I G R 2 0 0 2 5 0 ( DQ = 4 0 0m 3 h H = 2 0 mN = 3 0 K W 以上三种不同型号的循环泵在一定程度上可以 互为备用，因此，在实现了分阶段改变流量的质调 节的同时，可不设备用泵。通过实际运行证明这种 选泵原则既可以满足供热运行需要，又大量的节约 了电能，它综合了质调节和量的调节的优点，是一 万方数据 1 1 2 窿钮建盯装筛 种比较经济合理的调节方法，是在实际供热运行中 普遍采用的调节方式。 ( 2 ) 在热网较长的供热系统中宜设中继泵站。 在较大供热系统中因供热半径较大，地势存在高 差，且用户比较分散，仅靠热源内部的循环泵不能 满足热网输送要求，造成热网最不利环路末端差 小、流量低，供热质量达不到标准，为了减少热源 内部循环水泵扬程，避免近端热网压力过高，减小 运行电耗，需在热网主干线上设置中继泵站，也就 是在热网供( 回) 水主干线上设加压泵。 我公司所管辖的万佳供暖有限公司( 原第一机 床厂动力车间) 供热负荷1 0 0 万m 2 ，热网原为直 供系统，热网最不利环路总长大于54 0 0 m ( 供回 水之和) ，经水力计算管网总阻力损失2 3 m ，锅炉 房内部阻力1 3 m ，用户阻力3 m ，共计3 9 m 。该系 统用户分散，散热器多为铸铁大6 0 型，安伞承压 能力为0 4 M P a ，为了保证系统安伞运行、不超压， 也就是说循环泵出口压力不得超过0 5 3 M P a 。管网 运行最大压力值受限制，系统和难保证满水运行， 只靠热源内部循环泵不能满足最不利环路末端压力 损失需要，管网末端建工小区、红星小区多年不 热。2 0 0 0 年夏季，在该最不利的环路D N 5 0 0 主干 线中部设置了中继泵站，加压泵安装在供水干管 上。经过两个采暖期的运行，在未设置中级泵站之 前相比，此处供、回水压差提高了5 M ，其压力变 化用图1 表示。 管网长度L 1 热水锅炉；2 主循环泵；3 加压泵；4 热用户 图1 通过设置中继泵站，使热网各主干线之间的水 力平衡得到了调整，增加了最不利环路末端压差， 第1 1 卷 末端用户的多年不热问题得到了明显的改善，同时 也大大降低了锅炉房内部丰循环泵的扬程，使远端 用户安全运行得到了保证，降低了大量的电耗。 3 热水网路运行调节 热水网路都是由枝状或环状管网与各个热用户 相连的管道系统，各用户之间既相互关联，又相互 影响。由于各种原因使流量分配偏离设计值，出现 近热远冷的冷热不均水力失调现象。因此，研究如 何增强热水系统的水力稳定性和改善水力工况失 调，对供热系统的设计和经济运行都具有十分= 荤= 要 的意义。 3 1 造成供热系统水力失调原因 造成供热系统水力失调的原因可以概括为以下 几方面： ( 1 ) 在供热系统开始运行时未能按主干线、支 干线的顺序进行初步调常。 ( 2 ) 在系统正常运行后，由于一些新增热负荷 的入网，原有负荷断热等等原冈，造成系统局部流 量发生很大变化，热网出现了新的水力失调。 ( 3 ) 在设计方而，热水网路各主干线，支干线 水力平衡计算时，由于管径选取时受规格所限，其 压力降不能在设计流量下达到平衡，造成各支线之 间存在一定的不平衡率。 3 2 提高热水网路水力稳定性。改善水力失调的主 要途径 ( 1 ) 进行系统初调节和运行调节时，尽可能全 开干管阀门，把剩余压头消