關于城市熱水集中供熱系統(tǒng)中間加壓泵設置位置的

關于城市熱水集中供熱系統(tǒng)中間加壓泵設置位置的研究摘要

本文針對新建、改擴建大型城市集中供熱管網(wǎng)在設計、運行過程中，為降低工程造價和運行費用而增設中間加壓水泵這一業(yè)內(nèi)普遍關心的問題，在分析、比較工程實例的基礎上，通過對管網(wǎng)水力工況和能耗狀況的分析，建立并求解影響變量與中間加壓泵位置之間的數(shù)學模型，得到了設置中間加壓水泵最佳位置的結論。本文的研究結論，通過工程實例對其正確性和準確性的檢驗，說明對指導城市集中供熱工程新建、改擴建的設計、運行具有良好的實用性和經(jīng)濟價值。關鍵詞：供熱管網(wǎng)中間加壓泵 水力工況能耗狀況最佳位置目錄第一章概述

1.1城市集中供熱的發(fā)展概況

1.2課題的由來

1.3研究的內(nèi)容與意義第二章中間加壓泵設置實例分析

2.1工程實例

2.2工程實例分析、研究

2.3工程實例分析、研究結論第三章中間加壓泵位置優(yōu)化研究

3.1水力工況對中間加壓泵位置的要求

3.2降低能耗對中間加壓泵位置的要求第四章結論

4.1研究結論

4.2應用說明

4.3工程實例檢驗退出第一章概述

1.1城市集中供熱的發(fā)展概況

集中供熱理論的提出可追溯到一百五十多年以前，早在1845年，偉大的導師恩格斯就預見到分散取暖形式必然被集中供熱取代。他說：“就拿取暖來說吧，不知浪費了多少勞動和物質，每個房間必須有一個大火爐，每個火爐必須分別生火、添煤和照顧；必須把燃料送每一個房間，而爐灰還得加以清除，可是像目前的一些大的公共建筑物，如工廠、教堂等，裝置一個巨大的總的取暖設備，比如用一個發(fā)熱中心和一些蒸汽管子來代替這些單獨的火爐，那是多么簡單和便宜。”而我們現(xiàn)在就是采用這樣一種供暖形式，即通過管道把熱能輸送到每一個建筑物、每個用戶中，減少了室內(nèi)空氣的污染，降低了人力浪費，提高了室內(nèi)的舒適程度，這是人類的一個巨大進步。集中供熱系統(tǒng)最早是在18世紀的美國費城發(fā)展起來的，當時由本杰明·富蘭克林（BenjaminFranklin）開發(fā)成功，這個系統(tǒng)從一個中心熱源向附近的一些居民進行供熱。1877年，世界上第一個商業(yè)化運行的集中供熱系統(tǒng)在紐約的洛克港（Lockport）成功建成，該系統(tǒng)由博德希爾·霍利(BirdsillHolly)設計，從一個中央鍋爐房向臨近的一些居民和其他用戶供應蒸汽。這種供熱形式很快在西方發(fā)達國家得到普及，但由于當時科技水平和制造技術的限制，鍋爐容量小、效率低、污染物排放量大、供熱范圍及為有限。自上個世紀三十年代以來，一些西方發(fā)達國家（如比利時、美國、英國等）先后發(fā)生的煙霧事件，使大規(guī)模的城市集中供熱系統(tǒng)被逐步推廣和普及，特別是1952年12月5日—8日發(fā)生在英國倫敦的“煤煙型”煙霧事件造成4000多人死亡后，城市集中供熱發(fā)展很快，但由于受當時設備、材料和技術條件的限制，供熱系統(tǒng)的規(guī)模較小、供熱距離較短、供熱參數(shù)較低，因此絕大多數(shù)熱源廠建在城市人口稠密區(qū)，盡管對緩解城市大氣環(huán)境污染起到了一定的作用，但仍未得到根本解決。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展、科學技術的進步、新型設備材料的發(fā)明，這些發(fā)達國家以其雄厚的經(jīng)濟實力在較短的時間內(nèi)，將設在城市人口稠密區(qū)的小鍋爐房拆除，取而代之的是遠離城市人口稠密區(qū)的大型、高效、環(huán)保的熱源廠，使城市集中供熱系統(tǒng)逐步向大規(guī)模、長距離、高參數(shù)方向發(fā)展。我國的城市集中供熱事業(yè)起步較晚，且曾一度停滯發(fā)展，使我國北方的絕大多數(shù)城市居民在“煙霧繚繞”的空氣中度過漫長的嚴冬。近年來，隨著城市化進程的加快及保護環(huán)境、節(jié)約能源觀念的增強，在借鑒國內(nèi)外城市集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃、設計、施工、運行成功經(jīng)驗和失敗教訓的基礎上，城市集中供熱在“三北”地區(qū)發(fā)展很快，尤其在國家實施西部開發(fā)戰(zhàn)略以來，西部的很多城市相繼新建、改建或擴建了城市集中供熱系統(tǒng)，使我國的城市集中供熱系統(tǒng)逐步向大規(guī)模、長距離、高參數(shù)方向發(fā)展。目前，我國集中供熱熱水管網(wǎng)的設計溫度已達到150℃，設計壓力為2.5～1.6Mpa，最大供熱半徑達19.5km，最大管徑達到1400mm；蒸汽管網(wǎng)最高溫度已達300℃，壓力一般為1.0Mpa，最大供熱半徑為6～7km，最大管徑達到1000mm；截止到2001年底，全國663個城市中有294個城市建有集中供熱系統(tǒng)，供熱總面積已達到146328×104m2(其中：住宅為95799.33×104m2)；年供熱量為137847×104GJ（其中：蒸汽37655×104GJ，熱水100192×104GJ）；在年供熱量中，鍋爐房供熱量為74209×104GJ，約占74.2%，其余由熱電聯(lián)產(chǎn)工程承擔；供熱管道總長度達到53109km（其中：蒸汽管道9183km，熱水管道43926km），從業(yè)人數(shù)達到22.094×104人；嚴寒地區(qū)的熱化率一般為60～90%，對緩解日趨嚴重的城市大氣污染、改善城市居民的生活質量和提高能源的綜合利用率起到了重要的作用。此外，對于投入運行多年的城市集中供熱系統(tǒng)，由于城市化進程的加快使城市的人口迅速增加和城市的規(guī)模不斷擴大，在原有集中供熱系統(tǒng)供熱范圍內(nèi)其熱負荷增加很快，為了滿足熱負荷增加的需要，就必須對原有的城市集中供熱系統(tǒng)進行適當?shù)耐跐摵透脑?。但由于國家和地區(qū)經(jīng)濟的相對落后及城市集中供熱工程涉及面廣、投資較大、建設周期較長等因素不可能大量地擴建、更新原有管道。這樣，只能依靠提高供水溫度或者增加循環(huán)水泵的流量和揚程加以解決，致使原有城市供熱系統(tǒng)的供熱規(guī)模和熱媒參數(shù)不斷提高，輸送距離不斷加長。高效、環(huán)保的熱源廠，使城市集中供熱系統(tǒng)逐步向大規(guī)模、長距離、高參數(shù)方向發(fā)展。我國的城市集中供熱事業(yè)起步較晚，且曾一度停滯發(fā)展，使我國北方的絕大多數(shù)城市居民在“煙霧繚繞”的空氣中度過漫長的嚴冬。

近年來，隨著城市化進程的加快及保護環(huán)境、節(jié)約能源觀念的增強，在借鑒國內(nèi)外城市集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃、設計、施工、運行成功經(jīng)驗和失敗教訓的基礎上，城市集中供熱在“三北”地區(qū)發(fā)展很快，尤其在國家實施西部開發(fā)戰(zhàn)略以來，西部的很多城市相繼新建、改建或擴建了城市集中供熱系統(tǒng)，使我國的城市集中供熱系統(tǒng)逐步向大規(guī)模、長距離、高參數(shù)方向發(fā)展。目前，我國集中供熱熱水管網(wǎng)的設計溫度已達到150℃，設計壓力為2.5～1.6Mpa，最大供熱半徑達19.5km，最大管徑達到1400mm；蒸汽管網(wǎng)最高溫度已達300℃，壓力一般為1.0Mpa，最大供熱半徑為6～7km，最大管徑達到1000mm；截止到2001年底，全國663個城市中有294個城市建有集中供熱系統(tǒng)，供熱總面積已達到146328×104m2(其中：住宅為95799.33×104m2)；

在年供熱量中，鍋爐房供熱量為74209×104GJ，約占74.2%，其余由熱電聯(lián)產(chǎn)工程承擔；供熱管道總長度達到53109km（其中：蒸汽管道9183km，熱水管道43926km），從業(yè)人數(shù)達到22.094×104人；嚴寒地區(qū)的熱化率一般為60～90%，對緩解日趨嚴重的城市大氣污染、改善城市居民的生活質量和提高能源的綜合利用率起到了重要的作用。此外，對于投入運行多年的城市集中供熱系統(tǒng)，由于城市化進程的加快使城市的人口迅速增加和城市的規(guī)模不斷擴大，在原有集中供熱系統(tǒng)供熱范圍內(nèi)其熱負荷增加很快，為了滿足熱負荷增加的需要，就必須對原有的城市集中供熱系統(tǒng)進行適當?shù)耐跐摵透脑?。但由于國家和地區(qū)經(jīng)濟的相對落后及城市集中供熱工程涉及面廣、投資較大、建設周期較長等因素不可能大量地擴建、更新原有管道。這樣，只能依靠提高供水溫度或者增加循環(huán)水泵的流量和揚程加以解決，致使原有城市供熱系統(tǒng)的供熱規(guī)模和熱媒參數(shù)不斷提高，輸送距離不斷加長。年供熱量為137847×104GJ（其中：蒸汽37655×104GJ，熱水100192×104GJ）；1.2課題的由來

由于供熱規(guī)模的擴大、熱媒參數(shù)的提高、輸送距離加長，對熱網(wǎng)循環(huán)水泵和管道及其附件的材質提出了更高的要求，而熱網(wǎng)循環(huán)水泵的揚程和管道及其附件的材質直接關系到工程的造價和運行費用。如何在滿足供熱要求的前提下盡量降低熱網(wǎng)造價和運行費用就成為目前供熱行業(yè)科研人員關注的焦點，有關這一問題盡管有些論文進行了定性的探討，但始終未對其進行定量的分析、比較和論證。

1.3研究的內(nèi)容與意義

1.3.1研究內(nèi)容通過工程實例的對比、分析，篩選出設置中間加壓泵站的主要影響因素，將這些影響因素間的內(nèi)在關系通過建立數(shù)學模型進行表達，求解這些數(shù)學表達式中間加壓泵站設置的最佳方案。1.3.2研究意義近年來，我國城市集中供熱事業(yè)發(fā)展十分迅猛，集中供熱的規(guī)模越來越大、熱媒參數(shù)越來越高、輸送距離越來越長。為了降低新建、改擴建熱網(wǎng)工程造價及減少熱網(wǎng)主循環(huán)水泵容量、降低運行費用，國內(nèi)外的通行做法是在熱網(wǎng)的適當位置增設中間加壓泵站可得到較為圓滿的解決，而適當位置究竟設在何處最為適當，成為本課題所要解決的問題，這一問題的解決對于指導城市集中供熱工程新建、改擴建的設計、運行具有重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟意義。第二章中間加壓泵位置實例分析2.1工程實例我國北方某城市大型熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)的管道平面布置圖及管道水力計算圖詳見附圖1和附圖2。該供熱系統(tǒng)的供熱面積為861×104m2，供熱面積熱指標為65W/m2，設計熱負荷為2015GJ/h，年供熱時間為4320小時，年供熱量為4559940GJ，供回水溫度為130/70℃，循環(huán)流量8021t/h；定壓點設在熱電廠中央換熱站主循環(huán)水泵入口處，定壓值為370kPa；該工程設置熱力站49座（其中：新建熱力站17座，利用舊鍋爐房進行改造32座），各熱力站的供熱面積及一次網(wǎng)流量見表2.1，一、二次管網(wǎng)全部采用間接連接。表2.1熱力站匯總表(1)編號熱力站位置供熱面積（×104m2）熱負荷（GJ/h）一次網(wǎng)流量（t/h）所在位置供熱范圍近期遠期近期遠期近期遠期101J10J1012.2619.0028.6944.46114.24177.04102H12H1214.0817.9632.9542.03131.20167.35103G12G1218.3219.3242.8745.21170.70180.02104G11G1112.8313.9730.0232.69119.55130.17105H11H11、J813.7817.1332.2540.08128.40159.62106G10G1013.6114.0031.8532.76126.82130.45107G10G9、G1017.3717.9240.6541.93161.85166.98108H10H9、H11、J814.3119.7633.4946.24133.34184.12109G9G918.2119.0042.6144.46169.68177.04110H9H9、J717.5221.4041.0050.08163.25199.40111G9G917.7318.5041.4943.29165.21172.38112G8G7、G815.7519.3236.8645.21146.76180.02113H7H7、H8、J69.8918.5223.1443.3492.15172.57114G6G5、G67.4417.4717.4140.8869.33162.78115H5H5、H6、J4、J510.2819.9524.0646.6895.79185.89表2.1熱力站匯總表(2)編號熱力站位置供熱面積（×104m2）熱負荷（GJ/h）一次網(wǎng)流量（t/h）16.5744.7265.97178.06所在位置供熱范圍近期遠期近期遠期近期遠期118D1D19.4719.5022.1645.6388.24181.70119C0C0、C19.2219.0021.5744.4685.91177.04120J10J9、J1013.6218.6831.8743.71126.91174.06121J9J916.9319.0039.6244.46157.75177.04122K8K810.5416.3124.6638.1798.21151.97123K8K810.5316.3024.6438.1498.12151.88124K7K6、K711.4719.2126.8444.95106.88179.00125D5D517.8018.8541.6544.11165.86175.64126D4D48.0512.5718.8429.4175.01117.13127E7E7、E814.3321.1133.5349.40133.53196.70128F6F5、F6、G75.6814.0813.2932.9552.93131.20129E6D3、E66.1811.7814.4627.5757.58109.76130E5D2、E57.4116.7717.3439.2469.05156.26131F3F3、F45.7717.1713.5040.1853.76159.99132G3G3、H36.7617.1315.8240.0862.99159.62133F2F23.0711.117.1826.0028.61103.52表2.1熱力站匯總表(3)編號熱力站位置供熱面積（×104m2）熱負荷（GJ/h）一次網(wǎng)流量（t/h）15.0249.4759.82196.98所在位置供熱范圍近期遠期近期遠期近期遠期136E3E3、E45.3015.9412.4037.3049.38148.53137E2E26.5819.3815.4045.3561.31180.58138C8C83.8912.549.1029.3436.25116.85139C7C78.2918.4319.4043.1377.25171.73140A4A46.6918.0415.6542.2162.34168.09141C6C611.4217.6226.7241.23106.41164.18142C5C4、C517.2618.6040.3943.52160.83173.31143A3A35.8115.2213.6035.6154.14141.82144B4B4、C413.8019.9632.2946.71128.59185.98145A2A26.0818.6214.2343.5756.65173.50146B3B3、C312.2920.0128.7646.82114.52186.45147A1A13.6810.618.6124.8334.2998.86148C2B2、C26.9421.2616.2449.7564.67198.10149B1B1、B2、C18.7418.0020.4542.1281.44167.72合計511.99860.841198.052014.374770.678021.21該供熱系統(tǒng)的熱源為距離市區(qū)中心6.3km處的東郊熱電廠，廠內(nèi)裝設2臺300MW抽汽凝汽機組，其機爐配置情況見表2.2~表2.3。廠區(qū)的中央換熱站出口管管徑為DN1200mm，主干線總長度為13630m，其中：從熱電廠出口至A1節(jié)點段為架空敷設，其余管道均采用有補償直埋敷設。為降低熱電廠主循環(huán)水泵的揚程和管道及其附件的壓力等級，該工程在節(jié)點A1前設置了回水加壓泵站。表2.2鍋爐技術條件表項目鍋爐型號DG-1025/17.6-540/540-YM型式亞臨界、一次再熱、自然循環(huán)汽包鍋爐、固態(tài)排渣最大蒸發(fā)量1025t/h額定過熱蒸汽出口壓力17.5Mpa(g)（表壓）額定過熱蒸汽出口溫度540℃再熱蒸汽進口流量840.256t/h再熱蒸汽進出口壓力3.899/3.510Mpa再熱蒸汽進出口溫度327.3/540℃給水溫度280.5℃排煙溫度131℃效率92.8%結構全鋼結構表2.3汽輪機技術條件表項目汽輪機型號C300/220-16.67/537/537型式亞臨界、中間再熱、單抽汽、冷凝式轉速3000r/min主汽門前蒸汽壓力16.67Mpa主汽門前蒸汽溫度537℃再熱冷/熱段蒸汽壓力3.899/3.510Mpa再熱冷/熱段蒸汽溫度327.3/537℃進汽量（純凝/額定抽汽/最大抽汽）944.5/894.8/1025t/h發(fā)電功率（純凝/抽汽）300/232.197MW低壓缸排汽壓力（純凝/抽汽）4.9/3.43Kpa采暖抽汽壓力0.35Mpa采暖抽汽量（額定/最大）430/620t/h抽汽焓（額定/最大）2959/2934.7KJ/Kg采暖供熱量（額定/最大）1019.53/1454.95GJ/h2.2工程實例分析、研究為了全面分析、比較循環(huán)水泵的設置對熱網(wǎng)建設及其運行的影響，本課題針對中間加壓泵可能出現(xiàn)的四種情況（即：不設置中間加壓泵、在供水管上設置中間加壓泵、在回水管上設置中間加壓泵、在供回水管上均設置中間加壓泵）并按靠近（在節(jié)點A1前距熱電廠4360米處——位置一）和遠離（在節(jié)點A16~A17之間距熱電廠8990米處——位置二）熱電廠分別設置中間加壓泵共七個方案進行分析、研究。根據(jù)督實例參工程棚管網(wǎng)園各管禽段的伐設計未流量蜻、管沿徑、石長度負按下乎式[1]對管賓道沿諷程阻植力、俯局部彎阻力縱和總爆阻力咐進行膏計算能。ΔP羅=Δ囑Py+Δ減Pj=Δ竊Py+α虧ΔPy=Δ移Py(1棗+α訓)=光R·小L×切(1宜+α屋)×已103(2接-1弄)式中率Δ甚P—竭—管此道阻徑力（頭KP殺a）ΔPy——仿管道袍沿程犯阻力倍（K之Pa源），ΔPy=R返·L以×1皺03(2姻-2膠)ΔPj——森管道布局部河阻力削（K械Pa吹），ΔPj=α浴ΔPy(2拾-3杏)α—爸—局溪部阻乞力與熊沿程絹阻力破的比違值，案DN忍≤4棒00跨mm嗓的管效道取燃0.繼3，悄DN得>4鞭00檔mm姿的管擇道取吵0.角4[1]。R—近—管出道實艇際比合摩阻詳（P號a/拉m）L—私—計姑算管秧段長主度（故m）按式滑（2襯-1繼）~將（2該-3怕）對鈔管網(wǎng)米主干誰線進趁行水耳力計最算，鉛各個迎方案第的計蠶算結粗果詳銷見附燃表1輸~4振，其懶主要毒結果境數(shù)據(jù)盈見表2摸.4。2.善2.積1水補力計灘算方案說明中間泵位置始端壓力與壓差（KPa）末端壓力與壓差（KPa）供水回水壓差供水回水壓差一不設中間泵——1924.0370.01554.01197.01097.0100.0二在供水管上設中間泵X=4360888.6370.0518.61197.01097.0100.0X=89901448.8370.01078.81197.01097.0100.0三在回水管上設中間泵X=43601394.7370.01024.7667.7567.7100.0X=89901448.8370.01078.8721.8621.8100.0四在供回水管上均設中間泵X=4360888.6370.0518.6667.7567.7100.0X=89901448.8370.01078.8959.4859.4100.0注：體X表改示距壤熱電程廠中橡換熱顏站的倉管線病長度友（m貧）表2慶.4跪各方拳案水困力計返算主蕩要結丸果數(shù)維據(jù)2.價2.肆2水姑壓圖根據(jù)廊定壓駱點壓許力（神37它0K閑Pa的）、窯供回味水管贈末端宗壓差萄（1獸00罷KP管a）穴以及曉水力桃計算伏成果遮繪制害的各啊方案吳主干背線的嬌水壓杰圖見叔圖2援.1赤、圖2循.2、圖2既.3、圖2屆.4、圖2宜.5、圖2歷.6、圖2掃.7。通過耳對以宜上各瀉圖的根分析貸，當虜管網(wǎng)冊規(guī)模按和定捉壓點叼一定枝時，民在滿變足整次個管沈網(wǎng)以減及各浮熱用款戶水舅力工耍況的烤前提禮下，晶可以訊得到廣如下攔結論胞：1.撈在供獄熱管辰網(wǎng)上恐增設乳中間敵加壓獲水泵沿可有具效地汪降低爛管網(wǎng)矛的運顧行壓雀力，遭使管閣道及畏其附聲件的覆選擇地更加概容易朗、造樣價更介為低芽廉。膚如圖既2.禾1不扎設中領間水綱泵的餃情況攏下，油管道灣及其垂附件到必須鎮(zhèn)采用做2.灘5M詠pa首壓力蹈等級輔的產(chǎn)差品；農(nóng)增設互中間表加壓襲泵后惹，除務圖2撞.2緣瑞反映嫌的情葵況外灘，其蜘余均諷可采虎用1魔.6幻玉Mp種a壓念力等拿級的鏡管道己及其跌附件忙，使感管網(wǎng)險的建多設投將資得敘以有丘效降綢低。2.樣當位預置一悟定的亮情況吵下，吩在供靜水管罪和回悔水管娛上同邪時設反置中賴間加便壓水霉泵對副降低胡管網(wǎng)朽運行舍壓力嚴最為略有效濁。但筆在供唯水管求上設灰置中安間加瞞壓水欠泵需搞采用涼耐高卻溫產(chǎn)肚品，紅對水戶泵生物產(chǎn)企伸業(yè)的采要求衛(wèi)較高裹，目最前在音工程猴實踐債中沒端有應潮用的意先例狹，可泊采取治在回輛水管鄙上設濱置中泛間加抬壓泵斗站。1、暫水泵逼的流持量G辛與揚機程H顛：按照諸下面叛公式[16]進行罩計算伴。G=1.1Q0

m3/s(2-4)Δt?c?ρ式中欲G—容—循火環(huán)水棵泵的午流量糟（m腿3/色s）電；Q0再——血水泵船負擔寇的總膛供熱兵量（計W）睜；Δt略——告供回筒水溫粗度差喇（℃稿）；C—膝—水匯的比擊熱（污J/績kg蕩?℃徒）；ρ—供—水括的密戚度（哭kg攏/盾m3咬）；2.吊2.蔥3水斤泵軸賭功率1.達1—咳—安第全裕迎量。H=1.1~1.2ΔPmH2O(2-5)ρg式中險H—舒—水卵泵的戚揚程闊（m爸H2O）ΔP馬——胃管道斜阻力狹（K太Pa中）；g—粉—重敬力加碌速度擺（m賀/s2）；1.邪1~除1.她2—寫—安氣全裕侄量，梳本課攜題取涂1.削15橫。根據(jù)梳公式信（2腐-4旬）和水（2兆-5光）以齡及水浸力計稠算成極果計毯算得伙到各錯個方送案的看中央冠主循店環(huán)泵圾和中線間加睛壓循敵環(huán)泵中的流當量和調(diào)揚程顆數(shù)據(jù)五見表2召.5。2、侵水泵重的軸本功率碗：按照欄下面創(chuàng)公式[16]進行蜻計算科。N=KA?ρ?G?HKW(2-6)102η式中啦N—銳—水掃泵的譜軸功恥率（殺KW?。籏A——副電機陳容量日安全掛系數(shù)魚，N謙>1濾00倘KW墊時，洲KA=1姻.0延5~鴉1.搏08炭，本銳課題房誠取1欺.0刷6；η—屬—水醫(yī)泵總火效率紡，為偉研究碑方便恰，本澡課題波不考功慮水秋泵構飯造產(chǎn)燥生的春影響田，故憐將其急值取敞為1榴.0局；其它桂符號屠意義恭同前宗。根據(jù)剃公式緞（2榆-6憲）以介及各窩個方柿案的禽中央妄主循扁環(huán)泵竿和中看間加紡壓循否環(huán)泵怎的流草量和秩揚程贈數(shù)據(jù)有計算將得到禮的各妨方案趕中央幕主循矛環(huán)泵京和中鉗間加陸壓循特環(huán)泵遲的軸西功率扛見表2躍.5。方案位置揚程（mHO2）流量（t/h）軸功率（KW）工作溫度（℃）主泵中間泵主泵中間泵主泵中間泵合計主泵中間泵一——193.9——8822——4938.0——4938.070——二X=436072.5121.4882277101846.82701.64548.470130X=8990138.255.7882230683519.3493.44012.770130三X=4360131.862.0882277103357.81381.14738.97070X=8990138.255.7882230683519.3493.44012.77070四X=436072.559.3882277101846.81320.54548.47013062.177101381.170X=8990138.227.9882230683519.3246.74012.77013027.93068246.770注：域表中猜水泵腿揚程膜已考每慮1追.1打5的邪安全舅系數(shù)理。表2愿.5南水泵夜流量座、揚惠程、湊計算粉軸功男率對根比表通過盈對各善個方獲案水葉泵的搭流量眼、揚痰程、摩軸功芽率的趕分析粘、計唇算和蛾對比尋，可墾以得繪出以起下結愛論：1、申在滿為足水秤力工憤況要天求的師前提尿下，夏不設梅中間進加壓愿水泵階時，稈即只捉在熱躺源廠網(wǎng)中央手換熱翁站設哈置主蘭循環(huán)友水泵清時，筋供熱頭管網(wǎng)有水循姻環(huán)所回需總宅軸功銜率最花大，置達到抱49煮38策KW妹，中惜央換賽熱站叉主循拔環(huán)水哨泵的企揚程考最高網(wǎng)，達擺19眾4m投HO2。這輛樣高低揚程嗚、大稿容量部的熱增水循脾環(huán)水要泵，淘目前畝國內(nèi)捐外還悲沒有晝連續(xù)基、穩(wěn)廢定、唉可靠聲運行券的成頭功先沸例。2、烘在滿欄足水朽力工背況要貪求的器前提畜下，綁在供映回水私管上閉增設捧中間撤加壓賭水泵滋可以裙有效撫地降陵低供笨熱管代網(wǎng)水騾循環(huán)礎所需漆的總刑軸功綁率（坑主循執(zhí)環(huán)泵梨與中皆間加慕壓泵州軸功仰率之斬和）攻，且山中間帶加壓妖泵離意熱源庸廠越藍遠，暴管網(wǎng)解水循恨環(huán)所友需的閃總軸樓功率呈越小問。3、述在其纏它條腳件不爽變的案情況上下，乘管網(wǎng)蹦水循攻環(huán)所米需的截總軸您功率弓與中啟間加麻壓水赴泵的牌設置楊位置疏有關柳，而里與設坡在供圖水管緞還是訓回水吹管上丙關系槽不大腐。通過土對以底上四濱種方畢案七漫種情姻況下贊管網(wǎng)逮的水喝力工厚況、念水泵脖能耗啟的分揮析、收比較刃和研細究后債可以慕定性鍵結論餐如下聲：1.屆在供債水管葛和回融水管觸上增罵設中菠間加游壓泵局均可開以有芝效地殘降低示管網(wǎng)鋒的壓縣力水廊平，押但其貧工作靜條件撐和水欄力工規(guī)況差攝別較經(jīng)大。在供芹水管覆上設禮置中綿間加歐壓泵泉，管奏網(wǎng)的宿壓力批水平彩盡管至有所艦降低遞，但站仍高訪于在紐奉回水鋒管上蛛設置性中間旅加壓霧泵的薄壓力惰水平氏，而寄且其博熱媒霞的工薯作溫唉度高鎮(zhèn)達1來30僵℃，赴遠高湯于回慮水溫跟度7兔0℃誼，這逗種大淺容量忍的耐沃高溫維水泵解不僅樸難以昨選擇亡，而褲且難社以保毯證安銅全、左可靠椒、經(jīng)紋濟有該效地亂運行先，目巴前還凡沒有逝成功彎的設砌計和歲運行財實例鉤。因冰此，關在大砍型高父溫水現(xiàn)城市顆集中邪供熱批系統(tǒng)乞的設述計中桐，為運使水縮慧泵安磁全、庫可靠屠、經(jīng)劣濟有能效地賞運行男，同殺時在衣滿足協(xié)供熱越要求碼的前鴿提下范盡可寬能降義低管微網(wǎng)的遍壓力夾水平狡，將泄中間橫加壓究泵設既在回踐水管糖上是舅經(jīng)濟哲、合勤理的欺選擇餐。2.惰在滿蛋足水幟力工登況和坑供熱殼要求柄的前抖提下侍，盡垂可能襯使中遼間加昨壓泵苗遠離元熱源斧廠，浴使管沿網(wǎng)水返循環(huán)姨所需鞠總軸唱功率尤盡可鐮能減掠小。2.檔3工泄程實宵例分桐析、修研究充結論通過厲對工居程實容例的鏈分析佩和比監(jiān)較可礦以看虹出，僑對于購大型捷高溫刺水城轉市集津中供磚熱系換統(tǒng)而餅言，互從技露術、竹經(jīng)濟憲及安坐全可壘靠性施考慮價，在昆供水張管上夏設置璃中間聚加壓撞泵是錯不科借學和陜不可狠行的繳，且籍實用散意義圾和價桂值不添大。管因此蠟本課眨題只籮對回蘋水管噴上設慚置中旗間加斷壓泵版進行歲優(yōu)化絮研究眠和探收討。3.借1水趨力工野況對菠中間拖加壓固泵位偷置的圓要求3.園1.碼1水紙力工抹況要唐求對于博一、英二次株管網(wǎng)液全部目采用原間接葛連接蔑且地濫勢相飼對平個坦的引城市兆供熱跪管網(wǎng)氏，其北回水己加壓瀉泵站憂的設全置需速滿足養(yǎng)的主沈要條英件為套：1、懂在回肝水加凍壓泵種站進鋪口處曾，應在保證膀其回雷水管堡動水痕壓不宗低于該50亦kP珠a，妙以防箭該處潔回水笛管吸輝入空擾氣。2、笨在回披水加樹壓泵譜站出勻口處懂，應群保證盲其回暑水管勁動水警壓與可該處弟供水萬管動耐水壓千之差膨不低聚于該民處熱袋力站善的資礦用壓邀頭。第三偵章非中布間加闖壓泵蕩位置盟優(yōu)化瘦研究3.嘴1.斧2中駱間加廉壓泵毛的位言置按照怕上述強第一進條要堅求，挎是中約間加猾壓泵弦站沿賭管道務敷設蛙中心遙線至辯熱源數(shù)廠的漏最近紫位置摘，此頁時由圖3局.1可以壺得到歲：HZB=△宗Hmi貿(mào)n+Hj-5咳0疑(便3-成1)式中正HZB——面中間員加壓賀泵的決揚程華（k吐Pa懶）；△Hmi猶n——栗中間苦加壓怠泵站永沿管淹道敷薪設中版心線垮至熱拐源廠睛的最技小水膊平距鳥離Xmi角n對應已的加豈壓泵隆站至駝熱源透廠供衣水管擾或回窩水管婚阻力釣損失今（k焰Pa兔），徑△Hmi瓜n=Xmi度nR(謝1+僅α)雞；Hj——六管網(wǎng)奸的靜捏壓值醫(yī)（k泳Pa洋）；Xmi咬n——徒滿足趁水力遇工況煮要求訴的情堡況下章，中竄間加姑壓泵卻站沿聯(lián)管道消敷設怨中心襲線至輩熱源辜廠的勉最小注距離炊（k籃m）宇；其它超符號察意義策同前騾。Xmin=HZB-Hj+50

km(3-2)R(1+α)將△Hmi里n=Xmi填nR(傅1+α)代入黎式(3建-1況)經(jīng)整顯理后館得到寧：按照測上述矮第二列條要面求，灘是中塌間加藝壓泵稠站沿積管道娘敷設圍中心飄線至棵熱源硬廠的崗最遠涂位置照，此摔時由信圖3鋼.2障可以抓得到掠在最殼大距翠離Xma攏x時：△Hy=Hgm睡ax-△Hma資x-撞Hj（3-欲3）而Hgm由ax=Hg-△Hma貸x（3-林4）且Hg-Hj=2△Hw+△Hy-匹HZB（3-冠5）式中:△Hy——主干揪線末騎端熱斯力站跡資用渠壓頭葵（kP板a）Hgm鋸ax——中間汁加壓尤泵站抖沿管產(chǎn)道敷救設中婚心線似至熱罰源廠逗的最蘆大距漠離Xma省x對應兇的加遍壓泵揪站處首供水潤管的芳壓力霞（kP秒a）；△Hma璃x——中間趨加壓坑泵站歸沿管輪道敷罰設中緒心線諸至熱退源廠性的最嶺大距誓離Xma冒x對應糞的加偉壓泵童站至膊熱源說廠供弦水管景或回政水管黎阻力篇損失粘（kP斷a）；Hj——管網(wǎng)揉的靜割壓值癢（kP刃a）；Hg——熱源雁廠出育口供眾水管蒜壓力饒（kP燭a）；△Hw——外網(wǎng)鉤主干匯線供凡水或槳回水懼管總渠阻力朝（kP癢a）；HZB——中間獎加壓揪泵的明揚程附（kP構a）。將式濱（3-般3）、隊（3-訴4）和干（3-靈5）經(jīng)躲整理隊后得辭到：Xmax=2△Hw-HZBkm(3-6)2R(1+α)式中R——腐主干裳線平主均比泰摩阻箏（Pa魄/m）；α—貴—局倆部阻蟻力當罷量長沃度百芝分比制，一圍般為好0.慕2—灣0.肺4；其它膏符號壁意義虛同前凱。由公毯式（并3-遭2）撿和（穴3-唇6）禍可以叢得出中間底加壓暑泵站赤沿管經(jīng)道敷猛設中照心線高至熱蠅源廠類的距勉離X休（中云間加解壓泵痛站的她位置迷）應勵滿足童下式飼：Xmi魚n≤X話≤Xma骨x（3驗-7然）3.模1.桿3中間心加壓責泵的標揚程由公茶式（艇3-冊2）子和（種3-略6）舒可以燒看出壁，中朗間加膏壓泵秀的揚剪程HZB越大扇，則Xmi患n越大驅而Xma毛x越小吉，因爬而一鉤定存坐在一恒個臨長界值HL，使紫得Xmi獲n=Xma余x，即概：HL-Hj+50=2△Hw-HL

R(1+α)2R(1+α)也就截是說和，只短要中之間加尊壓水飄泵的僻揚程暖不大劍于臨熟界值HL，即幅可滿切足水崗力工樣況對露其位月置的夏要求本。由澤此可冊以得緞到按水否力工槳況要跳求，中間錫加壓簽泵的美揚程藥為：HL=2△Hw+Hj-100（kPa）

(3-8)3HZB≤2△Hw+Hj-100（kPa）

(3-9)33.香2降低蓮能耗姜對中掌間加洞壓泵束位置洗的要怪求設置究中間潔加壓侮泵站阻目的享，不朵僅是鄉(xiāng)豐為了庭降低左管道遍及其蓮附件鍵的工趟作壓鮮力等贏級，賠使管件網(wǎng)建翼設費加用降鞋低，倉而且芝在滿庭足供黃熱要俱求的注前提竄下盡抵可能桶使管皆網(wǎng)動役力消橡耗最器少。丸為此盾，必工須建庸立熱蘇網(wǎng)主鄉(xiāng)豐循環(huán)研泵、聚中間茅加壓頌泵的蜘計算公軸功北率與死中間獲加壓掃泵站瓦位置銳之間鳥的函魔數(shù)關浴系式殃。3.澤2.弱1主干庭線流牌量分觀布的昨簡化為了起建立騎熱網(wǎng)爐主循頂環(huán)泵擊、中做間加暢壓泵且的計瘦算軸淡功率蓮與中稍間加刊壓泵邪站位循置之復間的軍函數(shù)童關系蜓式，屋現(xiàn)將論主干旨線流賽量分琴布進競行如鎮(zhèn)下簡毒化處標理：如圖3.餃3，在殘實際毅工程貪中，摔管網(wǎng)貿(mào)主干撿線輸錘送的養(yǎng)熱水完流量瞧從熱齒源廠旗出口車（節(jié)結點A）開堤始沿坡主干友線至升末端狐并非野均勻酬減少略，而描是在鍵節(jié)點B、C、D處經(jīng)姐過三掏次變鋒化后霉將剩通余熱是水送興往最蔑后一硬個熱侵力站榜。在認本課樹題研宅究中繼，為律建立瓣數(shù)學賴模型灣，假劣設主肆干線育輸送皂的熱殘水流血量從艇熱源替廠出?？陂_彎始沿秧主干貿(mào)線至星末端車是連齡續(xù)均巧勻減瘋少的蓬，即探主干峽線上熱接出組的所覺有支顆干線灘和支品線（B——用熱力閱站1，C——刊熱力芒站2等）薯均可病以認睡為是惹由主耍干線存上連鐘續(xù)均內(nèi)勻地傷接出剛無數(shù)物等流根量的精細小伐管線客匯集鍛而成翅，如柿圖3.區(qū)4中細池線表疤示的呼無數(shù)牲管線穿。GZB=Gm+（Gw-Gm）（L-X）(3-10)L根據(jù)艦上述忠假設宰，中壤間加歷壓泵冊站的藝流量GZB可以蛇表達垮為：式中Gm——延主干妹線末服端的氧流量頭；Gw——嚇主干訴線始濕端的講流量而，即碧設計罷總流遮量；L——挎主干怒線的誘長度機（km）；X——撲中間斜加壓俊泵站迅沿管研道敷澆設中惠心線脾至熱散源廠惠的距脾離（km）；其它魄符號難意義計同前斜。3.2符.2最小綁能耗燈對中棋間加帽壓泵蟲位置宴的要商求NZB=K[Gm+（Gw-Gm）（L-X）][2△Hw-2R(1+α)X](3-11)L由公守式（3-針6）可姜以得僵到：HZB=2△Hw-2典R(達1+α)X，則中間加壓泵的計算軸功率NZB=K捧GZBHZB為：將上式掛整理后得：NZB=2K△HwGw-2KGwR(1+α)X-2K△Hw（Gw-Gm）X+2KR(1+α)（Gw-Gm）X2LL熱源真廠熱吳網(wǎng)主揚循環(huán)欠泵的沒計算稼軸功斷率為擦：Nw=K接GwHw=K須Gw（△Hr+2△Hw+△Hy-HZB）（3-酬12）式中Hw——炕熱源若廠熱便網(wǎng)主素循環(huán)斬泵的霉揚程踢；△Hr——招熱源牙廠管痛線的炮總阻結力；其它廈符號眨意義清同前克。將HZ妹B=浩2△Hw檔-2蛛R(夠1+α)X代入們式（3-像12）經(jīng)使整理多后得妻：Nw=K惱Gw[△Hr+△Hy+2野R(椒1+α)X徹]（3-痕13）這樣盲，熱浴網(wǎng)水形循環(huán)茶所需秋水泵瓣的總抹計算柳軸功蒼率為皇：N=銹NZB+拐Nw（3-喚14）將公候式（3-恒11）、讓（3-隙13）代境入（3-睡14）經(jīng)殲整理糟后得怕到：N=KGw(2△Hw+△Hr+△Hy)-2K△Hw（Gw-Gm）X+2KR（Gw-Gm）(1+α)X2LL令dX=0，則：dN將上串式對X求導求數(shù)，瞎并令恥其等辮于零牛即得株到熱叮網(wǎng)主犧循環(huán)以泵、就中間駐加壓期泵計紛算軸泛功率嶼之和軌的最喜小值債對應照的中守間加猜壓泵汪站至火熱源頁廠的粱距離追，即榴：-2K△Hw（Gw-Gm）+4KR（Gw-Gm）(1+α)X=0LL整理后得X=△Hw

（3-15）2R(1+α)X=△Hw=LR(1+α)=1L（3-16）2R(1+α)2R(1+α)2將△Hw=油L短R(席1+α)代入長（3-懇15）式言后得煤到：膛熱網(wǎng)饞主循慎環(huán)泵貢、中莖間加驅壓泵達計算挎軸功汽率之紹和的蒙最小發(fā)值對器應的煙中間添加壓號泵站膏至熱翠源廠乖的距家離為舅：3.透3工程蒙實例臂檢驗由第屋二章攜分析娘、研牙究結華果可卻以查礙到上撿述工紛程實違例主新干線吐水力畜計算址（詳予見附酷表1）的鐘有關握資料略為：△Hw=酒72守7k店Pa，L=首13漠63余0m，Hj=3售70kP都a，則銷：R=△Hw=727000=53.34

Pa/mL(1+α)13630(1+α)(1+α)將有兩關資移料代課入公錦式（3-戰(zhàn)18）得盡到：HZB≤2△Hw+Hj-100=2×727+370-100=574.66

kPa33

Xmin=HZB-Hj+50=（575-370+50）/53.34=4.78

kmR(1+α)Xmax=2△Hw-HZB=（2×727-575）/（2×53.34）=8.24

km2R(1+α)1L=6.82km2通過謠前面酸對設嗓置中隙間加垃壓水亂泵所味涉及括的水轎力工垮況以玻及能綁耗情滲況的惠全面犯比較卡、分瓦析和鋪研究薦，將獲分析萄、研咸究結務果進援行綜陡合，頌即可績得到析中間劣加壓貓泵在棟滿足痰水力捉工況尋和能煎耗要帶求的剩情況步下，召其設霞置位作置和哲揚程筒為：2△Hw-HZB≥X≥1L（3-17）2R(1+α)2HZB≤2△Hw+Hj-100(3-18)3根據(jù)只公式凝（3-移17）可霧知，章中間內(nèi)加壓壁泵的繡位置府范圍陣為8.邊24模km≥X≥6.謊82但km，在襯此范拜圍內(nèi)排的中伶間值缸為7.舊53嶄km?，F(xiàn)按負上述略計算拌結果壞將中司間加月壓泵曬站分貸別設訪在距志熱源村廠68塘20魔m、75弊30蹤蝶m和82需40寸m米處司，并故分別刑對三際種情鎮(zhèn)況進亭行水催力計涂算，徹其計妨算結白果詳貌見附證表5—1~姜3；根討據(jù)水踐力計悟算結葬果、鵝靜壓志值和口用戶哈資用鍵壓頭救繪制辨的水術壓圖待見圖3.絹1~位3.芹3。從圖3.旁5~際3.鍋7可以漫看出涉，使喪用本史課題奧的研稱究成差果確失定的逼中間蒸加壓礦泵位惱置，雖在滿狀足管色網(wǎng)水坐力工氣況的偽情況板下，建比根