分布式二级循环泵供热系统的应用

动力分布式二级泵供热系统在环状管网的应用分析作者：王鹏飞吴志湘岳斌佑来源：《绿色科技》2018年第04期摘要：为研究动力分布式二级泵供热系统在环状管网的应用效果，阐述了动力分布式二级泵供热系统在环状供热管网应用的形式，比较了传统枝状热网和环状热网的区别，以及动力分布式二级泵供热系统的原理、水压图及运行方式。

并同传统环状管网进行了能耗对比，结果表明：环状管网和动力分布式二级泵供热系统的结合既提升了供热系统的可靠性，也达到了节能的目的。

关键词：动力分布式二级泵供热系统;环状管网;枝状管网;热源泵;用户泵中图分类号：TU833文献标识码：A文章编号：1674-9944（2018）4-0185-051 引言动力分布式供热系统[1]作为节能的一项新技术应用广泛，随着人民生活水平的提高，供热系统的可靠性越来越受到关注。

通常采用枝状管网改为环状管网等方案来提高系统可靠性。

动力分布式与环状管网的有机结合，对减少供热管网输配能耗，提高供热系统可靠性具有重要作用。

然而目前动力分布式供热系统的研究只局限在枝状管网，针对环状管网的应用国内外文献少有提及，此外环状管网运行方式对动力分布式供热系统影响的理论研究也少有论述。

本研究通过借鉴动力分布式供热系统的设计思路，从管网拓扑结构、水压图、压差控制点及循环水泵的选择对动力分布式在环状及枝状管网的应用进行了对比分析，结合传统环状管网，对动力分布式环状管网进行了能耗计算，为动力分布式供热系统在环状管网的应用提供思路。

2 动力分布式供热系统2.1 概述传统供热系统的循环泵根据最远的、最不利的用户选择，并设置在热源处，以克服热源、热网及用户系统阻力。

这种传统设计，在供热系统的近端用户处形成了过多资用压头。

为降低近端用户流量，须设置调节阀，将多余资用压头消耗掉，使得无效电耗相应增加。

此外，传统供热系统还易形成冷热不均现象，由于近端用户出现过多资用压头，若缺乏有效调节，造成近端用户流量超标，远端用户流量不足，供回水压差小。

科技成果——分布式水泵供热系统技术适用范围建筑行业，本技术应用于集中采暖地区的供热节能改造工程行业现状据资料显示，我国北方采暖地区城镇的实际采暖耗热量大体位于0.4GJ-0.55GJ/（m2·a），平均约在0.47GJ/（m2·a）。

经过我公司多年供热经验，传统供热系统实际采暖耗电量在1.2-2.5kWh/（m2·a）之间，平均约2kWh/（m2·a）。

目前应用该技术可实现节能量42万tce/a，减排约111万tCO2/a。

成果简介1、技术原理分布式混水系统在锅炉房内设置主循环泵，换热站或楼前混水机组设置沿程泵与混水泵。

循环水泵加装变频调速控制装置，利用自控技术将质调节转变为动态变流量调节。

气候补偿器按照室外温度变化计算出最适宜的供水温度，控制变频控制器调节二级泵与沿程泵的转速，实时改变进入换热器的一次循环水量，达到控制二次水温度、维持用户室内温度恒定、按需供热节约能源的目的。

2、关键技术（1）压差点的选择：热源出口处选择合适的压差点最节电；（2）补水定压的稳定控制：采用旁通定压的方式有利系统的平稳运行。

（3）气候补偿自动调节：充分利用调节灵活的特点达到最大的节能效果。

（4）分布式水泵供热系统调节：减少系统波动，保持稳定、安全运行。

3、工艺流程锅炉房内的热源循环泵，负责热源内部的水循环；热力站一次网侧设置加压泵，负责一次网的水循环；热站二次网侧设置循环水泵，负担用户侧的水循环，如图1。

图1 工艺流程图主要技术指标1、可自动调控热源循环泵和热力站一次泵，实现供热量自动调节。

2、采取旁通定压、系统停电联锁控制等措施，保障锅炉的安全运行。

3、一次网实现“大温差”运行，降低运行电耗。

4、热力站二次网温度调节响应快、调节精度高，能够迅速实现一次管网水力平衡。

5、内置多种控制手段，适应初调节、日常运行调节和故障处理。

6、远程集中监控，远程管理与维护。

7、支持PC、手机、掌上电脑等手持无线设备访问和操作系统。

动力分布式二级泵供热系统的水力计算方法分析作者：张鼎蓉吴志湘吕砚昭来源：《绿色科技》2017年第18期摘要：指出了动力分布式二级泵供热系统的水力计算首先应该确定零压差点位置，然后再进行各环路的水力计算，最后利用其计算结果确定循环泵。

从动力分布式供热系统与传统集中供热系统的差异出发，探讨了两者水力计算方法的不同，然后对动力分布式二级泵供热系统的水力计算步骤进行了详细完整的分析，以期为以后的动力分布式系统的工程设计提供参考。

关键词：动力分布式二级泵供热系统；水力计算；零压差点；热源泵；用户泵中图分类号：TU995文献标识码：A文章编号：16749944（2017）180181031引言动力分布式供热系统较传统集中供热系统有很多优势，目前已有大量文献对其节能效果、系统的稳定性及运行策略进行了分析，但是对动力分布式供热系统的设计方法研究甚少。

由于动力分布式二级泵供热系统与传统集中供热系统存在差异，使得它们的设计方法有很大的不同，其中水力计算是设计方法中至关重要的一步，需对其进行针对性分析。

而动力分布式供热系统中零压差点位置和循环泵参数的确定对整个系统的输配能耗、运行调节及运行费用有着重大影响，因此本文从这些关键点出发对动力分布式二级泵供热系统的水力计算方法和步骤进行了详细完整的分析，为暖通设计人员进行系统设计时提供更好的指导。

2动力分布式二级泵供热系统的定义及分类2.1与传统集中供热系统的差异如图所述，图1和图2为传统集中供热系统和动力分布式二级泵供热系统图，从系统形式上看，两者最本质的区别在于动力配置的方式不同，前者是动力集中式系统，后者是动力分散式系统。

传统集中供热系统一般只在热源处设置一台（组）循环泵，用来克服热源、管网和用户系统阻力。

该形式的供热输配系统循环泵必须满足最远端用户的流量和压头需求，所以对于大多数近端用户，循环泵提供的资用压头大于其自身所需的压头，通常采用在用户支路设置调节阀的技术手段来消耗掉用户多余的资用压头，这种做法无疑造成了大量的无功电耗。

分布式循环泵供热供热应用实例摘要：分布式，分布式循环泵系统，分布式变频循环水泵节能技术在实际供热系统改造中的推广和应用。

关键词：分布式循环泵新型节能供热系前言分布式循环泵系统是一种新型的节能供热系统形式，其实质是将一个大的热网循环泵分解为小循环泵设置在各换热站，用变频泵替代调节阀真正实现按需供热。

整个分布式变频系统中热源泵和热网泵各司其职，锅炉房内的热源泵负责热源内部的水循环，各换热站一次网侧设置热网循环水泵，负责一次网的水循环。

分布式变频系统水泵电装机容量与传统设计方案相比，降低20%左右，同时也更可以提供一次管网的水力平衡度，实现节能减排，均衡供热。

1. 项目应用实例根据《城镇供热系统节能技术规范》（CJJ/T 185 - 2012）3.2.6条“当热水供热系统经能耗比较，适合采用分布式循环泵系统，且符合下列条件时，可在热力站设置分布式循环泵:1 既有供热系统的增容改造;2 一次建成或建设周期短的新建供热系统;3 热力网干线阻力较高;4 热力站分布较分散，热力网各环路阻力相差悬殊。

”惠天热电棋盘山分公司所承担的供热区域，高差大、热用户分散、开栓率低等不利因素明显，进行分布式循环水泵改造，有如下优点：1.1增加管网输送效率，降低管网输送能耗。

采用传统的阀门调节的方法时，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，节流损失很大，输送效率低下。

采用分布式循环水泵系统时，换热站均采用分布式变频循环水泵进行调节，外网输送能耗减少，实现节能减排。

1.2提高管道使用寿命。

采用分布式变频泵系统较之在换热站增加阀门节流进行调节的方法，可降低管网管道公称压力，一方面可降低管道的投资，另一方面能有效降低管网工作压力，使得管道使用寿命增长。

1.3水力平衡度提高，实现均衡供热。

传统的供热系统热源泵必须按满足最不利用户的资用压头设计，靠阀门调节各热力站的水力平衡，各热力站水力工况相互耦合，水力平衡调节难度很大。

在供热锅炉房中二级循环泵的应用廊坊经济技术开发区热力供应中心谷晓波廊坊香河县热力公司韩凤龙王建东【摘要】本文介绍了将锅炉房的循环水泵分设成用于克服锅炉水阻力、锅炉房管道及局部阻力的锅炉房循环泵和用于克服外网阻力及用户阻力的热网循环泵，承担两种功能的泵分别设置又互相连通的设计理念，以及通过对按此理念设计的两座供热锅炉房的实际运行所获得的改善锅炉燃烧和节能降耗的实践体会.【关键词】锅炉房供热二级循环水泵限流定阻阀节能降耗1 前言供热锅炉房的循环水泵是供热系统的心脏,它担负着驱动热媒传递热能的功能，其选用的设备匹配是否合理，直接影响着输送效果和能耗的高低。

为实现供热系统节能运行，降低供热成本，对循环水泵如何选型、如何配置进行分析、探讨和改进是十分必要的.2 传统循环水泵的选配原则及存在问题传统循环水泵的选配通常是几台泵并联成一组泵，同时满足锅炉房、热网和热用户流量和扬程的需求，可称之为单级循环泵系统.其流量的确定是按热负荷计算的最大流量的1.05倍考虑；扬程是按在确定流量下热源、热网和最不利环路的压力损失之和再加2—3mH2O的富裕压头选用;水泵台数视供热规模确定，一般选用3台，运行2台,备用1台。

按以上原则设计和配置的循环水泵存在以下问题：2.1 由于按热负荷(供热面积）计算的最大循环水量与按锅炉额定流量计算的总循环水量不一致,一般是按热负荷计算的最大循环水量远远高于按锅炉额定流量计算的总循环水量，如不采取措施，使按热负荷计算的最大循环水量全部流经锅炉，会使锅炉超额定流量运行。

由于锅炉的水阻力与流量的平方成正比,将会大大提高锅炉房的压力损失；将高温水锅炉按低温水锅炉运行，压力损失更大。

有的锅炉房压力损失可达0。

3MPa以上，不得不提高水泵的扬程,增加水泵功率,造成电能的严重浪费。

有经验的设计者或管理者一般采用安装与锅炉并联的旁通管，使总循环水量分流，从而保证流经锅炉的循环水为额定流量.采取这种措施虽然能降低一些水泵的能耗，但未根本解决问题。

供热系统中分布式变频控制技术的应用分析摘要：供热系统的建设是当前城市建设的重要组成部分，它与人们的日常生活息息相关。

良好的供热系统能够给人们的生活带来舒适和安全，也能从整体上节约能源。

分布式变频控制技术是当前较为推广的供热技术，它具有节约能源、实时控制甚至可以实现无人值班的优势。

本文分析了供热系统中分布式变频控制技术的应用。

关键词：供热系统；分布式变频控制技术；优势供热系统是我国现代化城市建设的重要部分，也是城市发展水平和衡量人们生活质量的重要标志。

我国幅员辽阔，很多城市都需要供热系统。

城市的工人体现了一座城市生活的舒适度、便利性和安全可靠性。

供热过程中产生的能源消耗和环境污染，对城市居民的居住也有着重要的影响。

采用成本合适的、节约能源的供热系统，对城市的发展有着重要的意义。

分布式变频技术在近几年的城市建设中广受追捧，它通过将一次热网的热水循环泵分别在换热站和热源前安装和设计好，将传统的集中型动力方式进行改变，成为一种分散型的动力方式。

热源内部的循环动力只有热源泵来承担，原来传统的调节阀则改变为分布在换热站前用户端的循环泵，在原有的调节阀上耗费的资用压头，则转变为由分布式变频泵在必要时提供资用压头。

本文探讨供热系统中分布式变频控制技术的应用。

一、供热系统中分布式变频控制技术及其优势分布式变频技术中的控制是使用特定的被控参数，使用户回水变频加压泵和变频热源循环泵的变速运行得以实现，通过综合调节热源循环泵和用户回水加压泵，确保各个用户的热能需求能够得到满足，同时使系统能够实现节能目标。

类似于其他建筑能源的利用系统，气候等因素同样可以引起分布式变频供热系统的负荷变化，要对其进行系统的调节才能达到建筑供热的目标和节约资源的目标。

传统的供热系统采用集中调节的方式，主要在锅炉房或其他热源所在的地，由于气候和所预测的负荷发生变化，对其进行集中的负荷调节。

调节的方式主要包括质调节、量调节和质量并调等三种方式。

对于使用的用户来说，他们很少能够主动参与到调节当中来，也缺乏相应的调节设备。

传统集中供热系统在热源处设置循环泵用于克服热源、热网和热用户系统的循环阻力，为输送热媒提供所需的动力。

热源处循环泵的扬程必须保证供热系统中处于最不利环路热用户具有足够的资用压头，因此导致整个供热系统的近端热用户形成了过剩的资用压头[1]。

为了实现整个供热系统中处于各个环路热用户热量平衡分配，各近端热用户必须依靠关小阀门，以降低热媒通过流量的方式来减小近端热用户过多的热量分配。

这必然导致从远端热用户到近端热用户阀门开度越来越小，管网节流损失越来越大，热能输配的效率较低。

而且，通过阀门节流的方式调节热量分配难度也较大，实际调节过程中常常“调一阀而动全网”。

某一热用户通过阀门调节后，会影响其他热用户流量分配。

近端热用户阀门开度过小，也将导致水力垂直失调的出现[2-3]。

有时为了保证所有热用户室内温度达标，供分布式变频二级泵成套技术在大庆油田供热系统推广应用王永存（大庆油田有限责任公司技术监督中心）摘要：大庆油田矿区服务事业部通过在杏南、朝阳地区集中供热系统推广应用分布式变频二级泵成套技术，使热能的被动“推送”变为由热用户根据用热需求主动“抽取”，减少了调节阀的节流损失，提高了管网输配效率。

在热源处出口的供回水之间设置均压管，使热源和热网形成各自独立的水动力循环系统，起到了流量解耦作用。

热源和热网的运行流量不再相互制约。

锅炉在额定流量下高效运行，传统供热系统长期存在的水力失调、冷热不均等老大难问题得以解决。

循环泵总装机功率降低34.41%，年综合节能率32.24%。

关键词：分布式；二级泵；均压管；流量解耦；供热DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.05.011Popularization and application of complete technology for distributed frequency con ⁃version secondary pump in Daqing oilfield heating system WANG YongcunTechnical Supervision Center of Daqing Oilfield Co ．，Ltd ．Abstract：The Daqing Oilfield Mining Services Division has promoted and applied the complete technology for distributed frequency conversion secondary pump in the central heating systems of Xing-nan and Chaoyang areas，which has changed the passive "push"of heat energy into the active "extrac-tion"of heat users in accordance with the heat demand，reducing the throttling loss of the regulating valve and improving the efficiency of pipeline network transmission and distribution．The pressure equalization pipe is set between the supply and return water at the outlet of the heat source in order that the heat source and the heat network form their own independent hydrodynamic circulation system，which plays the role of flow decoupling.The operation flows of heat source and heat network are no longer restricted by each other．The boilers operate efficiently at the rated flow，and the persistent problems including hydraulic imbalance and unequal cooling and heating in traditional heating system have been solved，making the total installed power of the circulating pump be reduced by 34.41%，with the energy conservation rate of annual comprehensive reaching 32.24%．Keywords：distributed；secondary pump；pressure equalization pipe；flow decoupling；heating 作者简介：王永存，工程师，2010年毕业于中国石油大学（华东）（热能与动力工程专业），从事节能监测工作，187****9586，wangyong-*****************.cn，黑龙江省大庆市让胡路区西宾路552号大庆油田技术监督中心，163000。

分布式输配供热系统运行优势及应用难点研究摘要：据统计，截至2017年，北方城镇建筑供暖面积增加了近2倍，而能耗的增加不到1倍，远低于供暖面积的增长，可以看出供暖能耗的节能取得了明显成效，目前供暖的节能手段大部分是通过高效节能的热源方式，多采用集中供暖系统，而分布式输配系统能从供热系统的另一个组成部分———管网入手，合理利用分布式输配供热系统能为供暖节能提供新的方向。

关键词：分布式输配系统；水力工况；供热系统；节能1系统对比1.1传统系统从传统供热系统的结构及水压，可以看出传统供热系统的循环泵设置在热源处，根据最不利用户的资用压头选择，循环泵需承担热源内部、整个管网及热用户３个部分的阻力。

这样必然造成近端用户资用压头过大，产生资用压头过剩的情况，需设置调节阀将多余的资用压头消耗掉，因此产生无谓的节流损失。

传统供热系统由于自身的设计不足，容易造成热量的浪费、冷热不均、大流量小温差及供热系统能效低下等一系列问题。

近端用户流量超标的同时，往往意味着远端用户的资用压头不足，末端用户无法得到实际所需的热量，容易形成近端用户热量过多，需调节阀将其消耗掉，而远端用户供回水压差过小，室内温度无法满足人员需求，资用压头不足的问题，冷热不均现象严重。

为了改善末端用户的供热效果，传统设计中会采取直接的手段，加大循环水泵或在末端设置加压泵，将流量加大，这样的设计思路并不能彻底解决冷热不均的问题，而是会形成“大流量、小温差”的运行方式。

“大流量、小温差”的运行方式会造成40%－50%的能量浪费，包括两方面：热量浪费和电量浪费。

近端用户室内过高的温度必然会导致用户开窗散热，损失热量；大流量运行必然需要增加水泵的运行台数或调整水泵的功率，使水泵的运行电耗增加，造成系统电量的浪费，这两方面的能量浪费导致供热系统能效水平低下。

1.2分布式输配系统分布式输配供热系统的结构及水压，主循环泵只需承担热源内部，即从热源到压差控制点的阻力，大幅度降低主循环泵的扬程，也降低了主循环泵的电机功率，用可调速的水泵代替管网中的调节阀，更有益于管网的调节，减少了浪费在调节阀上无效电耗的产生，虽然增加了循环泵的使用数量，但各循环泵的总功率减少，有利于提升供热系统能效。

供热管网一次网分布式变频二级泵节能浅析1 县城供热现状县城现有供热总面积约为200万平方米；集中供热锅炉房有一台14MW链条热水锅炉、一台29MW的链条热水锅炉和一台59MW的链条热水锅炉；三台锅炉的额定进出口水温度70/130℃；泵房间有两台流量670t/h，扬程59mH2O，功率160kw的无变频循环水泵，现已投入27座换热站，共运行33套板式换热机组；其中最大热力站供热面积为16.74万平方米，离热源厂最远热力站单程距离4600米。

一次网示意图如下图：2 现有供暖系统与一次网分布式变频二级泵系统的比较为了适应节能和环保的要求，对于区域燃煤锅炉房供热，城镇集中供热的发展趋势是建大型热源厂，热源厂通过一次网、热力站、二级网向热用户进行供热。

下图是我公司现有锅炉房集中供热系统示意图实践证明，随着一级网输热管线的增长，这种供热设计方式存在以下明显不足：一是为克服最不利环路的阻力，锅炉房一级网需选择较高扬程的循环水泵，当热网设有很好调节手段的情况下，靠近热源厂的近端热力站一次网流量超标很难避免，而近端流量超标又会带来远端热力站一级网流量不足，从而形成供热系统冷热不均水力失调。

热用户室温不达标又会带来收缴热费困难和用户给供热系统放水等不良后果；二是为了防止离热源近端管网流量超标，不得不在热力站一次网供水管上加装高阻值调节阀（电动调节阀）以消耗多余的资用压头，这就造成一次网循环水泵有30%以上的电量消耗在阀门节流上。

三是因锅炉房一次网循环水泵高扬程，使锅炉本体管道系统运行压力增高，若锅炉房发生突然停电事故处理不及时，很容易使锅炉产生汽化，给锅炉安全运行带来隐患。

而一次网分布式变频二级泵系统正好克服了传统集中供热存在的弊病，它的优点如下：一是热力站一次网以泵代阀，各换热机组一次侧流量由“被动接受变为主动索取”，这即可消除各热力站一次网如因电动调节阀的节流耗损的无效电能，达到节电目的，还可以弥补远端热力站一次网入口因资用压头不足造成管网水力失调。