分布式變頻泵系統(tǒng)的原理和應(yīng)用
閱讀：942發(fā)布時間：2008-07-08
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一、分布式變頻泵系統(tǒng)的原理
在傳統(tǒng)的供熱枝狀管網(wǎng)系統(tǒng)中，一般是在熱源處或換熱站內(nèi)設(shè)有一組循環(huán)泵，根據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)的流量和zui不利環(huán)路的阻力選擇循環(huán)泵的流量、揚程及臺數(shù);管網(wǎng)系統(tǒng)各用戶末端設(shè)手動調(diào)節(jié)閥或自力式流量控制閥等調(diào)節(jié)設(shè)備，以消耗掉該用戶的剩余壓頭，達到系統(tǒng)內(nèi)各用戶之間的水力平衡;個別既有熱網(wǎng)由于用戶熱負荷的變化，資用壓頭不夠，增裝了供水或回水加壓泵，但由于不易調(diào)節(jié)，往往對上游或下游用戶產(chǎn)生不利的影響。
隨著新型調(diào)節(jié)設(shè)備和控制手段的出現(xiàn)，使得對水泵的數(shù)字控制成為可能，這樣理論上可以取消管網(wǎng)中的調(diào)節(jié)設(shè)備，代之以可調(diào)速的水泵，在管網(wǎng)的適當節(jié)點設(shè)置，以滿足其后的水力工況要求。如果控制管網(wǎng)中適當節(jié)點的壓差，該點稱之為壓差控制點，對于主循環(huán)泵的選擇，只要能夠滿足流量和熱源到壓差控制點的阻力即可，這樣可大大降低循環(huán)泵的揚程，使得主循環(huán)泵電機功率下降許多;經(jīng)濟控制點之后的每個用戶設(shè)置相應(yīng)分布變頻泵，成為分布式變頻泵系統(tǒng)，使得原來閥門節(jié)流的能量不再白白地損失，由于水泵可用變頻器調(diào)速，主循環(huán)泵可大大降低電能消耗，理論上可省去調(diào)節(jié)設(shè)備，同時供熱系統(tǒng)可工作在較低的壓力水平，系統(tǒng)更加安全。
二、分布式變頻泵系統(tǒng)的實現(xiàn)
按照以上思想，唐山市熱力總公司對所屬龍東鍋爐房供熱系統(tǒng)進行了改造。本文以此為例來說明分布式變頻泵系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。
1.龍東供熱系統(tǒng)由一座4×10t/h熱水鍋爐房和兩個間供站組成，基礎(chǔ)參數(shù)如下：
?。?）供熱建筑面積：
龍南站：181814.31m2
龍北站：139891.62m2
合計：321705.93m2
2.設(shè)備：主循環(huán)泵兩臺，開一備一，ISR200-150-400，功率N為90KW，流量Q為400m3/h，揚程H為50m水柱。
3.管網(wǎng)：1-2管徑DN300，溝長L=500m 2-3管徑DN250，溝長L=536m 3-4管徑DN250，溝長L=650m
根據(jù)近幾年實際運行情況，取熱源供回水溫度105℃/65℃，鍋爐房內(nèi)部阻力損失10m水柱，龍北站內(nèi)阻力損失10m水柱，龍南站內(nèi)部阻力損失5m水柱，建筑熱指標取55kcal/m2h。
三、由以上參數(shù)，經(jīng)計算選擇實驗改造方案如下：
1.鍋爐房主循環(huán)泵換成H=24m，Q=480m3/h,N=45KW變頻泵
2.龍南站一次供水加一臺變頻泵，H=12.5m Q=200m3/h N=15KW
3.龍北站一次供水加一臺變頻泵，H=24m Q=240m3/h N=22KW
4.龍南、龍北站變頻泵與原有管段并聯(lián)，并在原有管段增加閥門。
需要指出的是，由于水泵的參數(shù)不可能*正好滿足管網(wǎng)的需要，在設(shè)備選擇過程中均有不同程度的取整。
按照鍋爐房主循環(huán)泵提供鍋爐房內(nèi)部和1-2點阻力損失，各站分布變頻泵分別克服2-3、2-4及站內(nèi)阻力損失的原則，本年度我公司對改造后的龍東供熱系統(tǒng)進行了調(diào)試運行。在調(diào)試過程中，我們本著在滿足供熱要求的前提下，盡量使兩個熱力站的一次回水溫度平衡，并且在可能的情況下盡量提高分布變頻泵的負荷，減少主循環(huán)泵的負荷，以期盡可能節(jié)約電能消耗。分布式變頻泵系統(tǒng)投運后，與原有單點設(shè)置循環(huán)泵系統(tǒng)相比，電流消耗實測如下：
系統(tǒng)單點循環(huán)泵一臺運行時消耗電流為130A;
分布式變頻泵多點運行時，實測數(shù)據(jù)表如下：
分布式變頻泵系統(tǒng)投運前后主循環(huán)泵出口壓力由0.6Mpa下降為0.39Mpa。
分布式變頻泵系統(tǒng)是一種新型的水泵布置型式，與傳統(tǒng)的單點布置相比具有如下優(yōu)點：
1．節(jié)約電能；
2．系統(tǒng)整體壓力水平較低，系統(tǒng)更加安全。
