浅谈热网循环系统变频运行调节与节能

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1、浅谈热网循环系统变频运行调节与节能摘要：伴随科技高速度发展的是地球的温室效应和环境污染。环境资源的过度开发、能源的浪费，使人类的生存环境转差。节能减排和低碳生活己经成为人们H益关心的问题和努力的方向。本文通过实例，重点介绍热水供热系统的供热调节方法及变频技术在节电中的运用。关键词：供热系统变频技术节电改造2008年始，国家在加快淘汰落后生产能力，全面实施节能减排重点工程，突出搞好重点企业节能减排，推进节能减排科技进步方面加大力度。我们的供热企业成为节能减排工作的重点。在最早的城市集中热水供热系统中，通常使用的热

2、水循环系统是定流量循环系统，而无论末端负荷需求冇怎样的变化，循环流量始终维持恒足。冬季，极端寒冷天气的天数是有限的，而采暖系统的设计则必须保证在极端寒冷的气候条件下热用户的舒适温度。因此，在初、末寒等绝大多数的时间里，循环水泵的水系统处于大流量、小温差运行工况，水泵运行效率低、热量输送效率低。如果能够根据建筑物内的实际热负荷需求来动态调整循坏泵的流量，既能保证建筑物内的舒适温度，避免由于外界温度变化造成室内的温度波动，又能有效地节省大量的电能。此外，对于纯办公楼类型的建筑物，深夜往往没有人员办公，如果在无人办公

3、的时间内适度降低供暖量，将能在保证基木温度需求的前提下，节省大量的电能和热能。一、热水供热系统的供热调节方法在城市集中热水供热系统中，供暖热负荷是系统的最主要的热负荷，甚至是唯一的热负荷。因此，在供热系统屮，通常按照供暖热负荷随室外温度的变化规律，作为供热调节的依据。供热（暖）调节的日的，在于使供暖用户的散热设备的放热量与用户热负荷的变化规律相适应，以防止供暖热用户出现室温过高或过低。根据供热调节地点不同，供热调节分为集中调节、局部调节和个体调节三种调节方式。集屮调节在热源处进行调节，局部调节在热力站或用户入口

4、处调节，而个体调节直接在散热设备处进行调节。集中供热调节容易实施，运行管理方便，是最主要的供热调节方法。但即使对只有单一供暖负荷的供暖系统，也往往需要对个别热力站或用户进行局部调节，调整用户的用热量。集屮供热调节的方法，主要有下列几种：质调节，即改变网路的供水温度；分阶段改变流量的质调节；间歇调节，即改变每天供暖小时数；质量-流量调节，即同时改变网路供水温度和流量，进行集中供热调节。二、变频技术的节电原理在供暖期，用户热负荷随室外温度的变化而变化。为保证供暖质量，满足使用要求，并使热能制备和输送经济合理，必须对

5、供暖系统的运行工况进行调节。集中调节是供热调节简便易行和重耍的手段。当室外温度高于供暖室外计算温度时，利用循环水泵的变频调节改变热网循环流量，可有效地降低供暖系统的输送能耗。循环水泵变频运行的节能性已被业界认可。采用正确的变频控制策略是实现变频节能的重要前提和基础。1•变频器的节电作用为解决换热站资用压头不足的问题，传统定速泵加流量调节阀方式通过选择合适的肚速水泵并在相应用户处加装流量控制阀来实现流量的调节。但此种调节方式木质上增加了用户支路的阻力，使水泵的能耗增加，总体运行费用也相应提高，因此这种调节方式的实

6、现是以更多的能耗为代价的。液体管网系统的性能曲线II二SQ2（II为扬程、S为阻抗、Q为流量）如图1所示。1,2,3—管网初始状态的性能曲线和调节后阻力增减的性能曲线；4-泵的性能曲线。当关小管网中的阀门时，阻力增大，管道性能曲线变陡为曲线2,工况点移到B,相应的流量由QA减至QB。当开大管网中的阀门时，阻力较小，管路性能曲线变缓为曲线3,工况点移到C点，相应流量增为QC。由于阀门关小额外增加的压力损失为AH=HB-HDo因为原来管路屮流量为QB时需耍的压头是HD。相应多消耗的功率为：AP=QBAH/nBo因此

7、由丁咲小阀门增加了阀门阻力，从而额外增加了压力损失，是不经济的。生产中，对水泵、风机常用阀门进行节流调节，增加了局部阻力，电机仍旧以额定速度运行，这时能量消耗较大。风机?泵类通用设备的用电占电动机用电的50%左右，那就意味着占全国用电量的30%。采用电动机变频调速来调节流量，比用挡板？阀门之类来调节，可节电20%〜50%,如果平均按30%计算，节省的电量为全国总用电量的9%,这将产生巨大的社会效益和经济效益。如果用变频器对泵类设备进行调速控制，用变频调速水泵取代定速水泵加调节阀的方式。变频调速水泵可以根据流量传

8、感器传来的信号调节水泵转速实现相应流量控制，控制方式相対简单。不需要再用阀门进行节流调节，将阀门开到最大，使局部阻力最小，可以很大程度上降低水泵的能耗。从以上公式可以看出，水泵的流量与水泵的转速的一次方成正比；扬程与转速的二次方成正比；输入功率与转速的三次方成正比。由此可见，降低转速减小流量时，所消耗的功率将大大降低。当水泵转速分别降到原速的90%和80%时，流量也随之降低到原来的90