以╲〞分布變頻泵技術╲〞為特征的.ppt

1、以“分布變頻泵技術”為特征的供熱系統(tǒng)研究 祝賀內蒙古自治區(qū)暖通空調協(xié)會成立,李 志 高昆生 谷守棣 2008年11月15日,一、前言,近年間，我們參于設計和運行了多套“分布變頻供熱系統(tǒng)”和 “二級泵供熱系統(tǒng)”。通過對這些系統(tǒng)從設計到運行的全過程跟蹤，我們認為：充分利用“分布變頻供熱系統(tǒng)”和“二級泵供熱系統(tǒng)”的合理組合不僅可以發(fā)揮它們節(jié)約輸送電能和降低“熱源熱網”匹配電耗的各自優(yōu)點之外，實際上我們認為 “這種更能夠適應我國供熱特點的新的供熱工藝系統(tǒng)正在醞釀大規(guī)模的發(fā)展” ！其生命力之強大表現(xiàn)為：每位參于這種系統(tǒng)設計方案的熱力公司都表現(xiàn)出了興奮的應用和推廣熱情，它帶給供熱良好的調節(jié)性和大幅度的成本

2、下降具有不能抗拒的號召力。 組合使用“分布變頻供熱系統(tǒng)”和“二級泵供熱系統(tǒng)”特別適用于大型集中鍋爐房供熱系統(tǒng)。利用二級泵系統(tǒng)把熱源和一次網柔性的連接方式很好的解決了初、末寒期啟動部分鍋爐的小流量運行和一次網運行流量的不一致難題，熱源和熱網之間的連接僅呈現(xiàn)為能量的傳遞、其流量可以獨立運行、互不影響；而利用分布變頻供熱系統(tǒng)又可以方便的面對供熱對象的不斷變化，甚至可以啟動量調節(jié)供熱運行，顯然這正是大型集中鍋爐房節(jié)能供熱希望的特點。 對于熱電聯(lián)產供熱網通?？梢灾苯邮褂谩胺植甲冾l供熱系統(tǒng)方案”，在利用它原理性節(jié)電傳輸能量優(yōu)點的同時可以方便的面對用戶網的變化、快速的完成熱網的粗平衡調節(jié)。但對一些特定的熱電

3、供熱網情況，巧妙使用“分布變頻供熱系統(tǒng)”和“二級泵供熱系統(tǒng)”的組合也會收到很好的效果。 總之，“分布變頻供熱系統(tǒng)”和“二級泵供熱系統(tǒng)”的供熱系統(tǒng)方案為我們提供了一種供熱系統(tǒng)的全新工藝結構方案。本文在概括的回顧了這兩種系統(tǒng)的工作原理基礎上進一步介紹了它們的一些應用，也希望通過對這些實例的介紹能夠引起大家的關注、對大家的供熱工作有所幫助。,二、分布變頻泵供熱系統(tǒng)技術的節(jié)電運行原理,分布變頻供熱系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)，它的基本系統(tǒng)特點是把傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)中包含熱源和一次網的集中大循環(huán)水泵分解為安裝在各熱力站一次網側的多個配套了變頻控制器的小水泵，如下圖1“傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的一次網循環(huán)水泵配置和分布變頻供熱系

4、統(tǒng)的循環(huán)水泵配置”所示。 (a)傳統(tǒng)供熱系統(tǒng) （b）分布變頻泵系統(tǒng) 圖1 傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的一次網循環(huán)水泵配置和分布變頻供熱系統(tǒng)的循環(huán)水泵配置,由圖1可見，配置傳統(tǒng)循環(huán)水泵供熱系統(tǒng)需要在確定了供熱系統(tǒng)的水壓圖基礎上通過確定一次網最大循環(huán)水量Qmax和滿足最不利環(huán)路壓力要求的系統(tǒng)揚程Hmax后確定。 傳統(tǒng)循環(huán)水泵的功率N1為式（1） N1= Qmax * Hmax （1） 而對于由各熱力站一次網循環(huán)水泵組成循環(huán)水系統(tǒng)的分布變頻 供熱系統(tǒng)，其循環(huán)水量 由各熱力站流量求和確定，式（2） Qmax = Qi = Q1+ Q2 + + Qn （2） 由各個熱力站小循環(huán)泵確定的供熱水系統(tǒng)總功率N2可由式（3）

5、確定 N2(Qi * Hi)= Q1*H1 + Q2*H2 + + Qn*Hmax （3） 因此可以得到不等式（4） N1 N2 （4） 由不等式（4）給出了分布變頻供熱系統(tǒng)降低了把熱能傳輸?shù)礁鳠崃φ镜碾娔芟牡墓ぷ髟?。顯然，其節(jié)電的本質是解決了集中熱源循環(huán)泵方案根據最不利環(huán)路壓力要求的設計帶給其余所有熱力站過大的資用壓力（這些過大的資用壓力幾乎全部需要安裝在各熱力站的閥門消耗）。進一步分析表明：比較一個優(yōu)秀的集中熱源循環(huán)泵傳統(tǒng)設計和分布變頻系統(tǒng)設計，僅就水泵裝機功率比較集中熱源循環(huán)泵系統(tǒng)也比分布變頻系統(tǒng)多出20以上，若考慮到實際運行產生的節(jié)能效果，實際節(jié)約的比例會更大。,三、二級泵供熱系統(tǒng)

6、技術的節(jié)電運行原理,熱源和熱網的運行流量通常是不一致的，并且經常以熱網的運行流量為設計依據要求熱源與其相適應，而這實際是辦不到的。因此就有即造成了電能浪費、又影響了熱源高效率運行的結果。 二級泵供熱系統(tǒng)結構很好的解決了這個難題。其系統(tǒng)結構如圖2所示 圖2 二級泵系統(tǒng)結構方案,分析一座由四臺百噸鍋爐熱源、供熱面積500萬平米的供熱系統(tǒng)的運行。 （例如、呼和浩特富泰熱力公司光明網）,四、混合應用分布變頻泵技術和二級泵系統(tǒng)技術的供熱系統(tǒng)實例,例1、圖3是我們?yōu)閺埣铱陂_發(fā)區(qū)熱力公司的熱電聯(lián)產供熱網設計的一個混合使用了分布變頻泵供熱系統(tǒng)和二級泵供熱系統(tǒng)應用實例。實際運行情況表明了這個設計是可靠和實用的。

7、 圖3 張家口雙熱源 “分布變頻泵兩級泵” 熱電聯(lián)產供熱系統(tǒng)方案,例2、圖4是我們給朝陽開發(fā)區(qū)熱力公司500萬平米鍋爐供暖系統(tǒng)和土哈油田140萬熱網的總體方案，這也是包含了分布變頻泵和二級泵系統(tǒng)的柔性供熱系統(tǒng)，圖中熱源是6臺80噸往復爐排鍋爐（土哈熱網的熱源是7臺20噸鏈條爐）。 圖4、土哈油田和朝陽開發(fā)區(qū)熱力公司500萬平米鍋爐供暖系統(tǒng)的總體方案,五 、特點綜合 1、分布變頻泵技術方案通過在各熱力站安裝小循環(huán)泵的運行方式取代傳統(tǒng)的統(tǒng)一大循環(huán)泵的運行方式有效的解決了各熱力站富裕資用壓力造成的大量電能浪費，降低了供熱成本； 2、二級泵技術方案以混水方式實現(xiàn)了熱源向熱網傳遞熱量的同時解決了熱源運行

8、流量長期受困于熱網運行流量的難題。從而很好的解決了在供熱運行中熱網流量超出鍋爐額定流量引起的電能浪費。也解決了鍋爐可以根據供熱量需要的合理組合運行和高效運行問題。 3 、組合應用“分布變頻泵技術方案”和“二級泵技術方案”的供熱系統(tǒng)在上述優(yōu)點的支持下實質性的改變成了一種柔性的供熱系統(tǒng)。這個系統(tǒng)允許熱網可以根據平衡需要，隨意調節(jié)各熱力站的運行流量（也可以在計算機管理系統(tǒng)的統(tǒng)一管理下方便的實現(xiàn)大溫差的量調節(jié)供熱），并且不會出現(xiàn)管道壓力大幅度波動的安全問題。 4、 在“分布變頻泵技術方案”的支持下，這種組合應用“分布變頻泵技術方案”和“二級泵技術方案”的供熱系統(tǒng)的熱網大局粗平衡調節(jié)工作實際上可以隨著各熱力