实例浅谈分布式变频泵系统方案在城市集中供热中应用

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1、实例浅谈分布式变频泵系统方案在城市集中供热中应用　　摘要:本文介绍了分布式变频泵系统的原理,并以某市为例与常用的循环泵设置方案从节能、技术和经济方面进行了对比，显示了分布式变频泵系统在城市供热系统的优势。关键字：分布式变频泵系统城市集中供热实例中图分类号：TU995文献标识码：A文章编号：1、分布式变频泵系统与传统循环泵系统的原理分布式变频泵系统由清华大学石兆玉教授等在2004年全国供热技术研讨会上提出，此系统在山西、河北部分地区已成功应用。传统循环泵系统为仅采用一次网总循环泵的系统，由于近端热力站的资用压头过大，需要

2、通过阀门节流，总循环水泵所提供的能量很多被浪费掉。如果在管网选择合适位置，并在该位置后部各个末端热用户的回水管上增设二级水泵（增压泵）用于系统末端用户的供热需求，即可使一级循环水泵的扬程降低一半左右；减少了阀门的截流损失，热网用于输配所消耗的能量大大减少。9其原理图如图：（图1）（图2）图1为采用传统循环泵的水压图，虚线上部为阀门消耗的剩余压头图2为采用分布式变频泵系统的水压图2、分布式变频泵系统的优点采用分布式变频泵系统相较于采用传统循环泵系统有如下优点：2.1适应管网热负荷的变化能力强分布式变频泵的方案，由于热力站

3、回水加压泵功率小、扬程低，移动能力强，适应管网热负荷变化的能力也强。2.2降低管网管道公称压力，大幅度减少管网管道投资；采用一般的阀门调节的方法时，主循环泵须满足系统最不利用户资用压头的要求，采用分布式变频泵系统时，主循环泵只需提供系统循环的部分动力，其余动力由各热力站的回水加压泵提供，这使得主循环泵的扬程降低，管网总供水压力降低，由于降低了管道公称压力，使得管道投资下降。2.3增加管网输送效率，降低管网输送能耗。采用一般阀门调节的方法时，为了满足系统最末端用户的资用压头要求，近端用户不得不用阀门将大量的剩余压头消耗掉

4、，节流损失很大，输送效率低下。9采用分布式变频泵系统时，热力站采用回水加压变频泵进行调节，这种系统的综合动力输送效率较高，根据已经实施的项目测算，节能率区间在20%至50%之间。3、分布式变频泵在西北某市的应用方案及与传统循环泵系统的技术经济对比在作者亲自完成的国内某市城市热电联产供热管网的技术方案中采用了分布式变频泵系统，建设方经过到山西等地考察后赞成在本工程项目中使用此项技术。3.1、供热系统概况：1）热源该市热源采用大型热电厂供热为主，以小型热电厂和区域锅炉房调峰供热为辅的多热源联合集中供热系统。2）敷设管网总长

5、度2×92.2km，最大管径DN1200，最小管径DN200；3）新建调峰热源厂1座，安装2台70MW高温燃煤热水锅炉；4）新建热力站156座。5）建设项目总投资为72955.0万元，项目实施后，集中供热面积将达到2570平方米。6）最大热负荷与最小热负荷之比为1:0.38，7）本项目定压值为45.8mH2O,一级热水管网最不利环路供回水的阻力损失为1088kPa（108.8mH2O），热电厂供热首站的站内部阻力损失为0.15MPa（15mH2O）；最末端热力站的站内阻力损失为0.10MPa（10mH2O）。93.2、

6、分布式变频泵系统与传统方案的水压图对比1)（传统方案1）：仅在主热源处设置循环水泵，克服一级供热管网的阻力损失及供热首站和热力站的内部阻力损失。其水压图如下图所示：根据水压图，热电厂内循环水泵的扬程须达到133.8米mH2O,才能满足系统运行要求，而供水的最大压力达到了179.6米mH2O,因此供热管网及热力站设备的压力等级须选择2.5Mpa，而压力等级选择2.5Mpa比通常选取的1.6Mpa在投资上将增加50%以上，对本项目规模的供热管网及热力站设备其投资需增加上亿元2)（传统方案2）：为了将供热系统的压力等级将低到

7、1.6Mpa，根据项目所在地的地形图及热负荷分布，在离主热源7.5Km的回水管网上增加一座中继加压泵站，供热管网的最大压力为148.6米mH2O,其水压图如下图所示：此时主循环泵和中继加压泵的设备选型为：9注：须设置1座中继加压泵站，其土建面积约为1000平方米3)（分布式变频泵方案）：热源泵和用户泵分别单独设置，热源泵和用户泵各承担部分热网阻力损失，可降低供热系统的运行压力，提高供热系统的安全性，同时相对于上述1)和2)方案，也将减少部分节流损失，达到节能的目的。若热网泵功能全由用户泵承担，根据1)方案的水压图，供热

8、系统中末端部分热力站的总压力也将超过1.6Mpa，因此本项目采用主循环泵与用户泵均承担热网阻力损失的方案。根据水力计算，取管网中阻力损失中值为压力交汇点，压力交汇点前的管网阻力损失由热源厂内的主循环泵承担，压力交汇点后的管网阻力损失由热力站内的用户泵承担，可最大降低供热管网系统的运行压力，其水压图如下图所示：9由上水压图可以看出，