优化水泵设置

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1、优化水泵设置降低系统运行能耗清华大学建筑学院蔡启林摘要：本文从水泵在集中供热中的功能出发，探讨节能的系统模式，调节方法以及控制策略。提出在系统中优化设置水泵以降低系统压力等级和节省系统水泵总电耗；采用分阶艮变供水温度量调节方法实现系统低电耗运行以及与其相适应的计算机监控策略。关键词：供热系统；优化水泵设置；变流量运行；系统能耗；监控策略1前言2005年12月8日建设部等八部委《关于进一步推进城镇供热体制改革的意见》中指出：“坚持环保节能的原则，，强化节约意识，大力推广建筑节能和系统节能，降低能源消耗”是发展供热的一个基本原则。为我

2、们今后发展和改造集中供热指明了方向。我国集中供热发展迅速，但生产和输送的能耗仍比较高。在输送方面，大流量、小温差、高点耗的运行方式普遍存在，笔者去年就在现场了解一平方米供热面积循环水量最达7公斤／小时，约为正常三倍的情况，水泵电耗之大可想而知。对于热水供热来说，供热经营单位的热成本组成，除购热(锅炉房生产热)费是主要外，水泵的电耗开支占重要份额，因此，采用先进适用技术，设计和改造管网系统，充分挖掘系统节能潜力，特别是降低水泵电耗是系统节能的重要途径。最近几年，有的供热企业，以部分用户设置终端加压泵降低循环水泵扬程：以用户设置终端加

3、压泵代替中继泵；以设置终端加压泵提高用户资用压头等，都取得减少投资、改善水力工况和降低系统水泵能耗的效果。前几年，蒙古国利用国际融资大规模改造供热系统，大量采用终端用户混水回路技术，扩大热网温差以降低系统能耗。可见，科学和优化系统中水泵设置，对降低系统能耗有重要的作用。下面仅就系统中水泵设置和运行调节的节能问题谈几点认识和意见。2供热系统中水泵的设置和功能按用途分，供热系统中水泵设置如图1所示：l——循环水泵2——供水中继泵3——回水中继泵4——用户加压泵5——l_补水泵6——用户混水泵7——热网混水泵8——热源混水泵图l供热系统

4、水泵设置图2.1循环水泵：一般安装在供热厂(对于二级网是热力站)内，位于制热设备(锅炉或热交换设备)进口／出口的主干管上。它驱动全系统供热介质循环，并通过管网把热量疆配给用户主要动力设备(图1中的1)。循环水泵安装在进口的主干管上，制热设备承压高(系统的高压点)，但水泵耐温低(系统的回水温度)；安装在出口的主干管上，制热设备承压低(系统的低压点)，但水泵耐温高(系统的水温度)。循环水泵的流量和扬程随供热规模扩大而增加，热网的压力也随之增大。2.2热网中继(加压)泵：根据供热系统水力工况要求，设置在热网主管路上的(增压)水泵。与循环

5、水泵串联，一起驱动全系统供热介质循环，并通过管网把热量分配给用户。设置在系统供水丰管路上的水泵称水中继(加压)泵(图1中的2)；设置在系统回水主管路上的水泵称同水中继(加压)泵(图1中的3)。设置中继(加压)泵可以减少主循环水泵扬程，降低热网的压力等级。合理设置热网中继(加压)泵，能有效降低系统水泵运行电耗。由理论分析认为：设置热网中继(加压)泵减少系统运行电耗系数范围是l～0.5，即：若热网中继(加压)泵设置在空载(上段无用户热负荷)的热网主管路上，其运行电耗系数为1，不节省运行电耗：若设置在非空载(上段有用户热负荷)的热网主管

6、路上，其系统运行电耗系数小于1，且随中继(加压)水泵站数目增多而降低。2·3补水泵：为保持供热系统在某一设定点维持恒定压力，而向供热系统补充供热介质的水泵(图1中的5)。在任何-况F保持系统压力稳定，使热网的任何位置不汽化、不倒空、不压坏用热设备，保证安全供热。2．4终端加压泵：设置在用户(热力站或供暖系统)入El的供／回水管上，以提升该用户压差的水泵(图l中的4)。当系统循环水泵扬程不够导致系末端一些用户供热量不足时，在这些用户处设置加压泵，以降低该环路的管路特性，提高用户资用压头，可以很好地解决因用户资用压头不够导致的水力失调

7、；这种技术措施与更换高扬程水泵相比较，能减少改造资金和节省系统运行电耗。优化循环水泵和终端加压泵的配置，是系统节能的新系统模式(下面叙述)。2．5混水泵：在供热系统中，为抽取部分供水(回水)与回水(供水)混合以提升(降低)进入设备水温的水泵统称混水泵。用户系统混水泵：设置在用户(热力站或供暖系统)入口，用部分回水与供水混合以降低用户系统供水温度的水泵称用户系统混水泵(图l中的6)。用户系统混水泵可以提高热网运行供水温度，增大其温差，降低循环水泵单位供热量能耗。同时，对于已有管网可以增加供热量，对于新设计热网可以降低建设投资。热网混

8、水泵：设置在热网循环泵吸入口附近的供回水连通管上，用来抽取部分回水与热源供水混合，以降低热网供水温度的水泵称热网混水泵(图l中的7)。热网混水泵可以使热源出水温度高于热网供水温度，降低热源设备水阻力，减少循环水泵运行电耗。热源混水泵：设置在热源(热