采暖循環(huán)水泵的運行調節與經(jīng)濟分析

煤氣與熱力第22卷第1期文章編號:1000- 4416( 2002 )01 - 0044- 04采暖循環(huán)水泵的運行調節與經(jīng)濟分析王昭俊'曾曉慧?楊潔( 1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院黑龍江哈爾濱150090 2.黑龍江省輕工設計院黑龍江哈爾濱150040;3.天津大學(xué)建筑工程學(xué)院,天津300072)摘要:分析了采暖循環(huán)水泵的幾種運行調節方式。使用變頻調速水泵比用質(zhì)調節經(jīng)濟、節能;此用分階段改變流量的質(zhì)調節節能、但目前并不一定經(jīng)濟 ;采用分階段改變流量的質(zhì)調節方式目前是較經(jīng)濟、節能的方法采用該方法時(shí),可選用幾臺同型號的水泵。關(guān)鍵詞采暖循環(huán)水泵,調節;變 頻調速中圖分類(lèi)號:TU995.2文獻標識碼:A1前言外溫度高低分成幾個(gè)階段在室外溫度較低的階段中保持設計最大流量;而在室外溫度較高的階段集中供熱調節方法主要有質(zhì)調節、分階段改變中,保持較小的流量。在每一階段內網(wǎng)路的循環(huán)水流量的質(zhì)調節、間歇調節11。其中分階段改變流量量保持不變按改變網(wǎng)路供水溫度的質(zhì)調節進(jìn)行供的質(zhì)調節需調節循環(huán)水泵的流量,因此節電效果較熱調節[14。對中小型熱水供熱系統,-般可選用好,目前用的較多。近年來(lái)人們從節能的角度出兩臺不同規格的循環(huán)水泵,如其中-臺循環(huán)水泵的發(fā)開(kāi)始研究和使用變頻調速水泵2。本文針對采流量按設計值的100 %選擇,另一臺按設計值的暖循環(huán)水泵的幾種運行調節方式進(jìn)行分析和技術(shù)、70 %~80 %選擇。由于水泵的揚程與流量的二次方成正比，水泵的功率與流量的三次方成正比,因經(jīng)濟論證。此,該調節方式節電效果較顯著(zhù),目前用的較多。如上例可采用以下方案:2方案簡(jiǎn)介方案二采用一臺150RXL- 20 型熱水循環(huán)泵,其流量為144 l/h揚程為200 kPa ,電機功率為152.1質(zhì)調節( 方案一)kW兩臺125RXL-18型熱水循環(huán)泵,該 泵的流量為質(zhì)調節即只改變供暖系統熱水的溫度,而用戶(hù)96~ 124 t/h揚程為180~ 150 kPa功率為7.5 kW。的循環(huán)水量保持不變13。如哈爾濱市某小區供熱當室外溫度為-26~ -15 c時(shí),設計流量為144 1/系統采用兩臺150RXL--20型熱水循環(huán)泵(-備--h-臺大泵運行，兩臺小泵可作為備用泵;當室外溫用)單臺泵的流量為144 t/h揚程為200 kPa ,電機度高于- 15 C時(shí),循環(huán)水量為設計值的75 % ,即功率為15kW。當室外溫度升高時(shí)循環(huán)水泵的流量108 t/h揚程為設計值的56.25 % ,即110 kPa,-臺不變而只改變系統的供水溫度。哈爾濱市供暖期小泵運行即滿(mǎn)足設計要求,另一臺小泵可作為備用的采暖天數為179天若每天循環(huán)水泵的運行時(shí)間泵。第一階段的采暖小時(shí)數為1 510 h第二階段的為24h則一個(gè)供暖期采暖循環(huán)水泵的運行費用為采暖中國煤化工案二的水泵運行費用0.6元/kWhx 179 dx24 h/dx 15kW= 38 664元。為oMYHCNMH G5 kW +2 786 hx7.52.2分階 段改變流量的質(zhì)調節(方案二、方案三)kW )=26127元。分階段改變流量的質(zhì)調節是在供暖期中按室此外，還可通過(guò)選擇兩臺同型號的水泵并聯(lián)運*收稿日期2001-01-15修回日期2002 -01-04作者簡(jiǎn)介:王昭俊( 1965- )女遼寧撫順人副教授在職博士生主要從事供熱與鍋爐方面的研究和教學(xué)工作。2002年2月王昭俊等采暖循環(huán)水泵的運行調節與經(jīng)濟分析45.行增加網(wǎng)路流量的方法來(lái)實(shí)現分階段改變流量的質(zhì)方案四采用兩臺150RXL- -20 型熱水循環(huán)泵，調節即當室外溫度較低時(shí)兩臺同型號的水泵并聯(lián)-臺變頻調速器按1500元/kW估算約需22500運行,而當室外溫度較高時(shí)，只運行其中的一臺水元) ,當室外溫度為-26~ -15 C時(shí),單臺泵運行,泵另一臺水泵作為備用泵。該方法運行調節較方泵的流量為144 /h揚程為200 kPa電機功率為15便,且設備備用率較高為方案三。kW電機的轉速為1 460 r/min;當室外溫度高于方案三采用三臺125RXL- -18型熱水循環(huán)泵,-15C時(shí),-臺水泵運行,且將水泵的轉速調節為單臺泵的流量為96~ 124 t/h揚程為180~ 150 kPa,設計值的75 % ,即1 095 r/min ,因為流量與轉速成功率為7.5 kW。當室外溫度為- 26~ - 15C時(shí)兩正比、揚程與轉速的二次方成正比、功率與轉速的三臺泵并聯(lián)運行另一臺泵為備用泵,在并聯(lián)運行最佳次方成正比此時(shí)水泵的流量為108 t/h揚程為110工況點(diǎn)系統的總流量約為單臺泵的流量的125 % ,kPa功率為6.33 kW。方案四的水泵運行費用為:即120~155t/h,并聯(lián)后的揚程約為單臺泵的揚程0.6元/kWhx( 1510hx 15 kW+2 786hx6.33 kW )的150 % ,即270~ 220 kPa滿(mǎn)足設計要求,而并聯(lián)=24 171.23元。運行后的功率為單臺泵運行的功率的140 % ,即10.5kWf5。當室外溫度高于-15 9時(shí),-臺泵運行3方案比較即可滿(mǎn)足設計要求,另兩臺泵可作備用泵。方案三的水泵運行費用為:0. 6元/kWhx( 1510 hx 10.四種水泵運行調節方式比較見(jiàn)表1方案比較5kW +2786 hx7.5 kW )=22 050元。見(jiàn)圖1。2.3利用變頻調速技術(shù)進(jìn)行調節(方案四)表1水泵運行調節方式比較表臺數單臺泵 單臺泵單臺泵- 26~ -159C| -15- +5C水泵轉速設備費用年運行費用方案水泵型號臺流量揚程功率采暖時(shí)數( r/min )/行/元( /h)/kPa/kW150RXL2144200151 5102 7861 46017 120.00| 38 664.00 .18560.00 13 590.00125RXL96~ 124 180~ 1507.51 40012 250.00| 12 537.00三96~ 124180~ 15018375.00| 22 050.00- -188 560.00 .13 590.00四一208 560.00+08112.56.332786.1 09510 581.23一-2022 500.00由圖1可見(jiàn)方案三的年運行費用最低,方案一改 變流量的質(zhì)調節比單純采用質(zhì)調節更經(jīng)濟、節能。的年運行費用最高;方案-的設備費用最低方案四(2)由圖2又可見(jiàn):方案三比方案二更經(jīng)濟、節的設備費用最高。具體討論如下:能說(shuō)中國 煤化工貢調節方式 可選用幾(1)圖2為方案一、二、三的設備費用、運行費臺同0Hc N M H更并聯(lián)運行后的流量、用及耗電量比較圖其中有關(guān)參數的取值見(jiàn)表1水揚程計異六安計鼻結果付臺設計要求即可。因水泵的使用壽命按10年計。由圖2可見(jiàn):三種方案的泵并聯(lián)運行后5]其流量雖然增加的不多(在最佳工設備費用相差無(wú)幾,而方案-的運行費用及耗電量況點(diǎn)約25%)但分階段改變流量的質(zhì)調節其流量最高方案二的次之方案三的最低,說(shuō)明用分階段調節范圍僅為100 %~75 %故水泵并聯(lián)運行后其46.煤氣與熱力第22卷第1期流量仍可能滿(mǎn)足要求;此外水泵并聯(lián)運行后的揚程4結論增加的較多(在最佳工況點(diǎn)為50%),-般能夠滿(mǎn)足,設計要求且并聯(lián)后水泵的功率增加約40%(在最使用變頻調速水泵比用質(zhì)調節方式既節能又經(jīng)佳工況點(diǎn))這樣兩臺小泵并聯(lián)運行后總的功率有可濟,比用分階段改變流量的質(zhì)調節節能、但目前并不能比用一臺大泵所消耗的功率低，因此不可-概而-定經(jīng)濟采用分階段改變流量的質(zhì)調節方式目前論,而應進(jìn)行經(jīng)濟、技術(shù)論證方可定論。是較經(jīng)濟、節能的方法但采用該方法時(shí)不必拘泥于規范的要求可選用幾臺同型號的水泵。四設備費用(萬(wàn)元)口運行費用(萬(wàn)元/年)s卜曠設備費用(萬(wàn)元)N運行費用(萬(wàn)元/10年》口用電度敷(歷的/10年)0方寨方案方案三方案四圖1四種水泵運行方 案比較圖方案~方寨四圖3方案一、 四比較圖70[“設備費用(萬(wàn)元)運行費用()元/10年)50-= J用電度數(萬(wàn)k/10年)! 設備費用(萬(wàn)元)心運行費用(萬(wàn)尤/10年)3(口用電度數(J萬(wàn)kh/10年)10-10方案-方案二圖2方案-、二、三比較圖圖4方案 二、方案四比較圖(3)圖3為方案-與方案四的比較圖,由圖3參考文獻:可見(jiàn)方案四的設備費用較高,但運行費用10年可節省約14.5萬(wàn)元,兩年即可收回多付出的成本，且[1]賀平孫剛.供熱工程(新一版IM]北京:中國建筑工節電超過(guò)24萬(wàn)kWh ,說(shuō)明用變頻調速水泵調節比用業(yè)出版社, 1993.質(zhì)調節更經(jīng)濟、節能。[2]張少云廖榮平王淮.變頻調速裝置在供暖空調系統的應(4)圖4為方案二與方案四的比較圖,由圖4用[J].煤氣與熱力2001 (2):150-151 ,155.可見(jiàn)方案二的設備費用較低,但運行費用較高,方[3]王寧.供熱系統質(zhì)調節問(wèn)題及分析[J].煤氣與熱力, 19,9案四的正好相反兩者的經(jīng)濟性差別不十分明顯,日[4]中國煤化工質(zhì)調節方式探試1]煤氣與此可見(jiàn)用變頻調速水泵調節比用變流量質(zhì)調節節M(mǎn)YHCNMHG能,但并不一定經(jīng)濟。這主要取決于各地的電價(jià)與[5] 王昭俊,采暖循環(huán)水泵并聯(lián)運行工況數學(xué)模型研究J]煤氣變頻調速器的價(jià)格比及水泵的使用壽命。與熱力2001 (6)499- 501 ,504.2002年2月王昭俊等采暖循環(huán)水泵的運行調節與經(jīng)濟分析47.Conditioning of Heating Circulation Pump and Economic AnalysisWANG Zhao - jun' ,ZENG Xiao - hui2 , YANG Jie3( 1. College of Municipal & Enironmental Engineering , Harbin Institute of Technology , Haerbin 150090 , China ;2. Heilongjiang Province Light Industy Design Institute , Haerbin 150040 , China ;3. Civil Engineering Institute ,Tianjin University , Tianjin 300072 , China )Abstract :The analysis on the ways of the conditioning of heating circulation pump is given. The way of using frequencycontrol pump is more economical than that of regulating the temperature and it can save more energy. The way of usingfrequency control pump can save more energy than that of changing the rate of flow according to the stage and changingthe temperature , but it be uncertainly more economical than the last one. The last one is most economical at present andthe energy it save is much more than that of the other ways can save. Several pumps of the same type may be used by this ,method .Key words : heating circulation pump ; conditioning ; frequency control(上接第43頁(yè))Leakage Survey and Rush - repair of Gas NetworkZHANG Guo- hui , JIANG Lian - cheng , FENG Yi - cheng( Shenyang Gas Co. General , Shenyang 110005 , China )Abstract :The system and methods of leakage survey of the gas network in Shenyang city are introduced. The new typepressure shuting - off sphere and the epoxy binder of quick solidification for gas pipeline rush - repair are developed.Key words patrol route ; leakage survey ; rush - repair熱力工程設計軟件( RJCAD2000 )該軟件已由中華人民共和國國家版權局頒發(fā)了計算機軟件著(zhù)作權登記證書(shū)軟件以Autocad 14/Windows為支撐環(huán)境。本軟件由天津開(kāi)發(fā)區現代能源建筑有限公司經(jīng)銷(xiāo)。軟件特點(diǎn):( 1 )豐富的設備圖形庫及管件數據庫;(2)靈活方便的管道繪制功能;( 3 )高效的零部件自動(dòng)生成系統;(4 )可進(jìn)行熱網(wǎng)典型管段強度的計算;中國煤化工(5)可對蒸汽管網(wǎng)和熱水管網(wǎng)進(jìn)行水力計算及經(jīng)濟保溫iMYHCNMHG( 6)適用于中小型熱電站、鍋爐房、換熱站及熱力管網(wǎng)。聯(lián)系電話(huà)D22 - 28363918聯(lián)系人湯蕙芬單位地址:天津市河西區紹興道243號惠禧公寓301室郵政編碼300204