热力公司供热系统循环水泵优化选择选型问题和节能措施
2018-11-22来源： 供热供暖作者：nounou标签：循环泵设备
随着我国国民经济的快速发展，我国人民居住水平不断提高，房地产行业迅猛发展，供热需求不断增加。即使是县级城镇，每年也有十万平方米左右的新增供热面积。同时，国家为了保护日益恶化的大气环境，减少污染物的排放，各地都在有计划地关闭各种效率低下、污染严重的供暖小锅炉房，新建大型集中供热的热力系统，将零散热用户并入集中供热的大网中。由于小锅炉房的取缔和新增新建的房地产小区是有计划的、逐年不断扩大的，因此，有许多的集中供热工程，它的热负荷也是逐年增加的。经调查发现，对于这样的供热工程，设计部门往往是按满负荷时需要的设备进行选型，在供热负荷不高的最初几个采暖期里，大量存在供热设备“大马拉小车”的现象。
“大马拉小车”运行的后果是造成了巨大的供热能源浪费，这种浪费在循环水泵方面最为突出。如吉林双辽市阳光供热公司，设计供热面积120万平方米，2006-2007供热期供热面积80万平米，循环水泵按设计部门设计的3台，693t/h流量，115米扬程，配套电机功率315kW。在2006-2007供热期，运行一台水泵时电机超流，同时流量不够，只好运行两台水泵。即使是运行两台水泵，还是存在水泵电机超流现象，水泵的出口阀门也只能打开1／4，电机总功率达到630kW。根据实际运行的数据，实际流量1200t/h、实际扬程65米，如果选择合适的循环泵，只需要一台315kW的水泵就富富有余。造成电耗浪费在一个供热期内达到一百多万元。
因此，根据实际供热负荷的大小，邀请相关专家，通过科学合理的水力计算，选择适合当前供热系统的循环水泵，对于供热企业的节能降耗有着十分重要的意义。本文将以伊通县天源热力有限公司集中供热建设的工程实例，对循环水泵的优化选择的相关问题进行仔细地论述。
在具体论述之前，先明确几个关于循环泵功率的几个概念：
水泵轴功率（水泵的输入功率）：指水泵在一定的扬程下输出一定的水量所需要的电功率，在电机和水泵的泵轴直接连接的情况下，水泵的轴功率等于电机的输出功率。
简化公式：NZ＝G×H/367/η1。
NZ：水泵的轴功率，单位kW。有些厂家的样本或水泵的铭牌上面标有额定轴功率值。
G：水泵输出的流量，单位m3／h。厂家的样本或水泵的铭牌上面标有额定流量值，[OT_page]并标有水泵的高效区。
H：水泵的扬程，单位m·H2O。厂家的样本或水泵的铭牌上面标有额定扬程值
η1：水泵的效率，效率低的水泵65％～80％，效率高的水泵达到82％～86％。有些厂家的样本或水泵的铭牌上面标有水泵的最高效率。
供热信息网了解到电机的额定输出功率：指电机实际传送给水泵的额定功率。电机名牌上面的额定功率是电机所能提供给水泵的最大功率。人们常说的电机功率多少kW，指的就是这个功率。
公式：NDC＝I·V·1.732·cosφ·η2
NDC：电机的输入功率，单位kW。
I：输入电机的电流，单位A。
V：输入电机的电压，单位V。
Cosφ：电机的功率因数，一般值80％~84％左右。
η2：电机的效率，一般95％~97％左右。
对于供热系统的循环泵而言，电机和水泵大多采用直接连接，因此，电机实际的运行功率就等于循环泵的实际工作功率。
电机的输入功率：电机实际耗电功率。在实际供热工作中，这个输入功率是最应引起关注的，因为它是循环泵真正的电耗，这个功率大多通过电流大小来进行计算。
公式：NDR＝I·V·1.732
NDR：电机的输入功率，单位kW。
水泵的输入功率和电机的输入功率（电机实际消耗电功率）的关系：
PDR＝PZ／cosφ／η＝NDC·cosφ·η2
在供热工程中，很多人把水泵的输入功率（额定功率）当作是电机的输入功率（耗电量），这样的认识是错误的。
工程概况：
吉林省伊通县天源热力有限公司于2005年建设并投入运行，设计供热面积160万平方米，2005-2006年供热期供热面积80万平方米，2007年供热面积达到120万平方米，2008年供热面积达到160万平方米。设计热源为14MW热水锅炉4台，锅炉热媒参数130℃／90℃，一次网循环水泵3台，循环水泵流量576t/h，扬程63米，循环泵电机功率200kW。
2005-2006年供热期运行情况：
在2005-2006年供热期，运行一台循环泵时出现电机超流过热和一次网流量分配不均问题，开两台泵同时运行之后，电机超流过热问题解决了，各个换热站之间的流量失调问题仍然很严重。整个供热期采用两台循环泵同时运行的运行方式。运行的实际参数：循环流量1400t/h，实际扬程34米。电机总功率400kW。
分析原因，优化选泵：
2006年初，在对上一年度供热实际情况进行详细分析的基础上，经过仔细的水力计算，当供热满负荷时，供热系统的阻力应该是50米，原来的设计选型时63米，明显偏高。而当供热热负荷在80万平方米时，相应的系统阻力应该是25米。根据笔者水力计算的结果（一次网循环泵的流量按每平方米1.2公斤计算，扬程根据水利计算确定），适应伊通县天源热力公司的不同时期的一次网循环泵参数如下：
80万平米流量：960t/h扬程：25米?水泵轴功率：90kW
100万平米流量：1400t/h扬程：36米水泵轴功率：190kW
120万平米流量：1900t/h扬程：50米水泵轴功率：315kW
由于循环泵的选取不当，本来90kW的循环泵就够用了，实际运行达到了400kW，一年供热期按160天计算，多耗电能153.6万kW·h，电费按0.8元/kW·h计算，浪费122.88万元，浪费惊人。
对于不使用变频器的循环水泵的选取：
在供热面积80万平方米时，应选择90kW的，流量960t/h左右，扬程小于等于25米的泵，这一台泵即可以满足80万平方米的供热，还可为供暖120万平方米时初、末寒期使用。07年再选择一台190kW的、不大于1400t/h流量、36米扬程的泵。这一台泵可满足120万平方米的供热需求，同时可在供暖160万平方米时初末、寒期使用。08年再选择1800~1900t/h流量的大泵，扬程50米，电机功率315kW，可以满足满负荷时严寒期的供热。虽然原来的两台泵并联使用也能达到满负荷的需要，但两台泵的功率达到400kW，和一台315kW的泵相比，运行成本过高，其一年多浪费的电费可以买几台水泵。由此也可以看出，循环泵的正确选型对于节能与否至关重要。现在有很多的供热企业，只看到买水泵时多花了多少钱，买普通水泵比优质水泵少花了多少钱，却看不到使用不合适的水泵、使用效率低下的水泵每年多花的电钱，比在水泵上面多投入的钱要多得多。
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