一種循環(huán)水泵"實(shí)時(shí)量調節"控制系統

城市技術(shù)-種循環(huán)水泵“實(shí)時(shí)量調節”控制系統王占斌(北京同熱實(shí)用供熱節能技術(shù)有限公司北京101400)摘要:針對“集中鍋爐房高溫水換熱供暖”的一次循環(huán)泵普遍采用‘ 質(zhì)調節”或‘ 質(zhì)、量混合調節” 的高電耗調節方法，研究鍋爐運行及水泵調控技術(shù),開(kāi)發(fā)循環(huán)水泵控制系統，控制一次循環(huán)水泵，實(shí)現“實(shí)時(shí)量調節”，節約電能。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵:實(shí)時(shí)量調節:控制:節能中圖分類(lèi)號: TK223.7文獻標識碼: C文章編號: 1008- 2271 (2007) 06 -049 -021-次循環(huán)水泵運行調節現狀及存在的問(wèn)題方法為“ 實(shí)時(shí)量調節”，降低平均流量，實(shí)現節約電1.1現狀能.保證供暖的目的?！耙淮窝h(huán)水泵”是指在高溫水換熱供暖系統中3研究方向將鍋爐生產(chǎn)的熱量輸送到各換熱站的動(dòng)力設備。就其鍋爐的供熱量Q=G.OT,其中G為流量.△T為鍋調節而言，、集中鍋爐房供暖” 普遍采用” 質(zhì)調節爐出水溫度與進(jìn)水溫度的差。質(zhì)調節時(shí)流量G恒定為最或“質(zhì)、量混合調節”的調節方法，這兩種調節方法高熱負荷對應的流量，調節 鍋爐水溫實(shí)現供熱量的調對一次水泵無(wú)最佳的節能調控措施，電耗相對較高。節;量調節時(shí)，在鍋爐額定工作溫度內保證△T最大的1.2存在問(wèn)題同時(shí)，調節流量G.與質(zhì)調節相比.輸出相同的熱量(1)一次循環(huán)泵始終在相對‘ 高負荷”下運行。時(shí).流量降低。對供暖負荷來(lái)說(shuō)，初寒期、嚴寒期、末寒期的負荷不4實(shí)現“實(shí)時(shí)量調節”的三個(gè)條件-樣,而每天各時(shí)段的負荷也不- -樣,沒(méi)有最佳的節能調節方法，-次循環(huán)泵始終在相對“高負荷” 下運(1) 一次循環(huán)泵必須實(shí)現自動(dòng)控制。(2)保證鍋爐在額定工作溫度下運行，安全、可靠。行，增加電耗。有的鍋爐房安裝了一次泵調速裝置.在低負荷時(shí)平衡)。(3)一次管網(wǎng)必須自然平衡(各換熱站間的流量分時(shí)段調節,屬“質(zhì).量混合調節'節約了部分電能.但不能實(shí)現自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)調節，受人為因素影.5系統原理“實(shí)時(shí)量調節”控制系統由多通道水量分配裝響，節電潛力還很大。有的鍋爐房采用關(guān)節門(mén)或安裝電動(dòng)執行閥門(mén)等提置、鍋爐控制裝置、水泵控制裝置組成。多通道水量高阻力系數的辦法調節流量，以“犧牲 ”水泵的使用分配裝置根據出水溫度按需要分配水量。鍋爐控制裝置巡檢最高溫度,當鍋爐負荷增加，出水溫度高于設揚程進(jìn)行調節,其效果是“事倍功半”(2)二次水應用“氣候補償”供暖方式時(shí)，-次定值(設定值要小于鍋爐的額定溫度)時(shí)，水泵控制管網(wǎng)調節難度大.且達不到最佳調節效果.造成階段裝置控制變速水泵加大轉速，增大流量.將增大的負性供暖質(zhì)量降低.增加熱能消耗。各換熱站距鍋爐房荷熱量帶走，將溫度降低至設定值。相反，當鍋爐負遠近不一.一次水質(zhì)調節時(shí).近端提溫快.遠端降溫荷降低、出水溫度低于設定值時(shí)，水泵控制裝置控制慢造成熱能浪費:近端降溫快.遠端升溫慢使供暖質(zhì)變速水泵降低轉速，減少流量.升高溫度至設定值。量降低;換熱站獨立調節時(shí),由于各換熱站在一次網(wǎng)這樣，實(shí)時(shí)保證鍋爐在設定溫度下運行，在輸送同樣中相互影響，調節任一系統都會(huì )改變-次網(wǎng)的總阻力熱量時(shí)，水流量最小，實(shí)現節約電能的目的。系數.致使其他換熱系統流量發(fā)生變化，因此要增加6 基本作用更多的人力、物力參與調節，但仍達不到及時(shí)、有效實(shí)時(shí)量調節控制系統的水是分配裝置、鍋爐控制的調節效果。裝中國煤化工實(shí)現了循環(huán)泵的自動(dòng)2研究目的控制YHCNMHG能夠保證鍋爐在額定改變“質(zhì)調節”“質(zhì)、量混合調節”的調節 工作溫度下運行，安全.可靠。收稿日期: 2007-10-25作者簡(jiǎn)介:王占斌(1972-). 男.北京懷柔人.工程師。2007/649城市技術(shù)根據流體力學(xué)理論,在并聯(lián)管路中流量分配為:爐房集中調控供暖負荷.提高了供暖質(zhì)量.又節約了燃料;同時(shí)采用本公司專(zhuān)利技術(shù)” 簡(jiǎn)單、實(shí)用供暖回G1:G2:G3:G4=-55554水溫度確定方法”調控供暖溫度.可實(shí)現8%左右的節s是管網(wǎng)阻力系數,對于調整好的系統. s不變,煤(氣)率。使得一次管網(wǎng)能夠自然平衡。7.2 3提高鍋爐運行的安全性所以，本控制系統的基本作用是:排除人為因用鍋爐供水溫度控制循環(huán)水泵.又多了一套“超素，自動(dòng)控制鍋爐出水溫度至其額定工作溫度，保證溫”保護裝置，使鍋爐運行更安全、可靠。鍋爐的供、回水溫差最大，在輸送相同熱量時(shí),流量在分時(shí)段質(zhì)調節的供暖系統中，升溫時(shí)熱水膨最小，在滿(mǎn)足熱負荷的前提下，利用變頻調速裝置.脹，導致鍋爐超壓。本方案恒定-次水溫度，在連續將由降低流量而減少的電能節省出來(lái)。運行時(shí)，避免了這一現象。7應用示例8實(shí)時(shí)量調節控制系統的推廣應用價(jià)值7.1鍋爐房基本情況2004年12月20日.對北京市的4個(gè)鍋爐房進(jìn)行調魯谷集中供熱廠(chǎng)位于北京石景山區.供暖面積185查.收集他們當日的運行數據與應用本系統的鍋爐房萬(wàn)m?.熱水鍋爐5臺(其中46 MW1臺.29 MW4臺)當日的運行數據進(jìn)行比較.數據見(jiàn)表1。換熱站12座.最遠的換熱站距鍋爐房約2.5 km。2005表1前4個(gè)鍋爐房均采用‘質(zhì)調節” 的調節方式,年度供暖期，運行- -次泵2臺，- -臺160 kW.一臺鍋爐實(shí)際工作溫度低于鍋爐設計溫度,一次水泵接近37 kW (該泵12月15日投入運行至次年2月15日結束,滿(mǎn)負荷運行。它們的平均運行消耗功率為1.45 kW.即運行60天)。160 kW水泵運行電流240 A.實(shí)際消與應用本系統的鍋爐房相比，每萬(wàn)平方米供暖面積耗功率140 kW. 37 kW水泵運行電流52 A.實(shí)際消多消耗功率0.9 kW。北京市鍋爐供暖面積5億m左耗功率29 kW。每萬(wàn)平方米供暖面積運行-次泵消耗右.推廣應用本控制系統.那么每年可節約電能近1.5功率0.91 kW。從11月3日點(diǎn)火溫爐至次年3月15日停億kW.h。暖，一次泵耗電49萬(wàn)kW.h。表1兩種調節方 式對比擔子山供熱廠(chǎng)位于北京懷柔,供暖面積60萬(wàn)m?,每萬(wàn)平方熱水鍋爐4臺.其中14 MW2臺.7 MW2臺.換熱站4鍋爐房供暖面積鍋爐額其際工作 -裝機郭量電端消耗功座，最遠的換熱站距鍋爐房約1.5 km。2003年 度供暖萬(wàn)m (r) (rC) (CPiW) (A) (W/萬(wàn)2)期.運行75 kW-次泵1臺，運行電流115 A.實(shí)際消左家莊某鍋爐房95 1845115 097耗功率68kW。每萬(wàn)平方米供暖面積運行一次泵消耗朝陽(yáng)某公司粥爐房4875X2 140x2 292功率1.13 kW。從11月7日點(diǎn)火溫爐至次年3月15日停松榆里某懈爐房17150160x2郟區某鍋爐房10160x2__ 290x2_ 137暖,一次泵耗電20萬(wàn)kW.h。用本擔子山 se9757.2效益分析系使鍋爐房魯谷183011:160047.2.1節電效果顯著(zhù)在魯谷集中供熱廠(chǎng)，與上年質(zhì)調節時(shí)相比，節電就現在城市建設和環(huán)保要求的趨勢講.區域鍋爐率58% (初寒期受其他設備與本設備調試的影響，降房的整合勢在必行，一次高溫水換熱供暖將被推廣使低了節電率)。用。本控制系統將面對廣大的市場(chǎng).產(chǎn)生更大的社會(huì )在擔子山供熱廠(chǎng). 2004年開(kāi)始使用.與2003年 的質(zhì)效益和經(jīng)濟效益.尤其是對大氣環(huán)境的保護。調節相比，2004年節電13.6萬(wàn) kW.h,節電率68% ; 20059結束語(yǔ)年節電14.4萬(wàn)kW.h,節電率72%: 2006年度節電15.8萬(wàn)kW.h,節電率79%。 每度電按0.7元計算，前兩年節循環(huán)水泵實(shí)時(shí)量調節控制系統可與其他鍋爐控制約電費19.6萬(wàn)元.全部投資15萬(wàn)元，不到兩個(gè)供暖期全部產(chǎn)品配套使用，在燃料品質(zhì)穩定的燃油、燃氣供暖系統應用，可進(jìn)-步提高自動(dòng)化水平,節約電能。收回。7.2.2提高供暖質(zhì)量，節約煤炭.天然氣等燃料-次水采用量調節，鍋爐房輸出熱量隨流量的變中國煤化工編輯，文雪峰)化而變化，各換熱站的輸出熱量同時(shí)變化.實(shí)現了鍋YHCNMHG舫數據2007/6