供热系统循环水泵选型对运行成本的影响.doc

第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 8 页 供热系统循环水泵选型对运行成本的影响 天津市塘沽区永利供热公司 张颖 摘要：本文结合永利供热公司的现状，通过分析因循环水泵选型不当在供热系统中的实际运行工况和循环泵的电耗分析，阐述供热系统循环水泵选型对运行成本的影响。 关键词：供热系统、运行工况、额定工况 前言 发展城市集中供热特别是热电联产是节约能源、保护环境的重要途径，是城市现代化的重要标志之一。同时，集中供热行业也是能耗大户，能耗支出占据其大部分成本，随着煤、水、电等价格的不断上涨，供热成本逐年增加，各供热单位均处于保本运行或亏损的边缘，在当前供热收费价格由政府统一定价的前提下，内部挖潜、降低供热成本是我公司当务之急，是提高市场竞争力、占领供热市场、做大做强的根本保证。 近几年，公司辖区部分换热站出现循环水泵电机的实际电流值超过电机额定电流值，还有个别循环水泵电机严重超过电机额定电流值，循环水泵出口阀门无法全部开启，电机过热，供热管网供回水温差变小，末端用户出现温度不达标等状况。目前，全国各供热企业均存在上述情况。究其根本原因就是循环水泵的选型不当，造成能源浪费，供热运行成本提高，供热收益降低。 分析 供热系统循环水泵的能力与供暖区域内建筑物热负荷和供暖管路的管径、长短有关。循环水泵所选型号不同，水泵运行时的工况也就不同。选用合理的水泵运行时效率高，电能消耗就小；不合理的效率低，电能消耗就大。 按设计热负荷计算出的循环流量为Gj,系统管路的计算总阻力为Hj。选用的循环水泵其额定流量为Ge、额定扬程为He,应分别等于Gj和Hj。那么供热系统运行时，循环水泵始始终在最高效率点工作，保证供热系统的安全可靠，循环水泵运行的电能消耗最经济。以这种工况运行的水泵轴功率Ne称为必要轴功率。电机供给循环水泵运转的能耗最小且保证需要，所以称为必要能耗。 水泵各种工况下的轴功率按下式计算: N=H·G/367·η (1) 式中： N水泵的轴功率，KW； H水泵的扬程，mH2O； G水泵的流量，m3/h ； η水泵的效率，%。 当室外温度变化时,为了保证室内温度的恒定,公司集中供热系统采用“质”调节的方法。在“质”调的过程中，水泵的循环流量始终保持恒定，也就是说在整个采暖期内水泵始终按固定数值的轴功率Ne连续运行。整个采暖期水泵的电能总耗量Ee按下式计算： Ee=n·24·Ne （2） 式中：Ee 采暖期总能耗，KWh； n采暖天数； 24每天运行小时数； Ne 水泵的轴功率，KW。 同一台水泵工况点不同，也就是说水泵实际的流量、扬程不同，水泵的效率不同，电能的消耗量也就不同。水泵的工况可分为三种类型：1.额定工况就是水泵的铭牌所示参数的工况；2.“左偏”工况就是流量小于额定流量的工况；3.“右偏”工况就是实际流量超过额定流量的工况。“左偏”工况主要是项目开发初期，考虑发展需要循环水泵选型参数远大于实际运行参数，目前公司已普及变频控制解决“左偏”工况的电能浪费情况，本文不做详细阐述。另前面所述“循环水泵出口阀门无法全部开启、电机超流”均属于“右偏”工况，且供热系统中“右偏”工况的循环水泵存在相当普遍并且电能浪费严重，所以本文重点作以分析。 1.“右偏”工况的特征： ①.温差偏小： 集中供热系统在设计外温条件下运行时，供、回水的温度差一般为8-10℃，该值远小于设计采用的温差25℃（对于低温水采暖系统供回水为95/70℃）。系统循环水量与供回水温差成反比，这就是说实际发生的循环流量GS=GJ·ΔTJ/ΔTS= 2.5GJ，为设计热负荷循环流量GJ ②.循环水泵前后的压差偏小 水泵运行时，水泵进出口的压力表的压力差值正好等于水泵的扬程，水泵就在高效点工作；压力差值小于水泵的扬程，水泵就在“右偏”工况下工作。此时就会发现循环泵出口阀门不能全部开启，必须关小阀门开度靠局部节流消耗掉富裕的水泵扬程。 ③.循环水泵电机的电流值严重超标： 水泵在额定工况工作时电机的电流值按下式计算： I=N/（V·COSΦ·η） （3） 式中：I电机的电流值，A； V电机的电压值，V； N水泵的额定功率值，KW； COSΦ--电机的功率因数值； η电机的效率值，%。 水泵在额定工况下工作时，其要求的功率值要比配用电机的功率值要小，相应比电机的额定电流值也要小。但大多数运行中的循环水泵电机的实际电流值超过按上式计算出的标准值，还有相当一部分水泵电机接近或超过电机额定电流值而产生电机过热现象。 2.产生“右偏”工况的原因： 整个采暖系统设计管径相对大，对于一定的循环流量系统的阻力小，需