变流量调节在供热节能中的应用
- 格式:pdf
- 大小:223.27 KB
- 文档页数:3
变频器应用于供热网循环水泵控制中的节能分析[摘要]:结合供热系统中用到的风机、泵类设备的工作特性及工作实际情况,给出变频调速技术的应用方案,分析了采用变频调速技术改造风机、泵类控制系统后的节能效果,指出在供热网中引进变频调速技术不仅可以节约能源,而且使系统运行更加合理可靠。
[关键词]:变频器节能供热网循环水泵中图分类号tm921.51 文献标识码 a 文章编号:1009-914x(2012)29- 0252 -01一、引言随着我国工业的迅猛发展和能源的日益短缺,变频调速技术越来越受到重视和青睐。
风机、泵类设备是供热网内的主要用电设备,在选用其容量时,均是按供热范围的最大半径予以考虑,且留有20%的裕量。
因此,即使风机、泵类全载运行,其阀门开度最多仅能达到80%左右,并且风机、泵类根据季节和每天不同时间段,负荷量也会有相应变化。
此外,风机、泵类在选用其配套电动机时,也留有一定裕量。
因而在供热的正常运行中,其电动机总是处于不全载情况下运行。
风机、泵类系统中流量的调节以往常采用改变阀门开度的方式,因而在阀门上产生了附加的压力损失,浪费了大量能源。
因此,对风机、泵类的节能改造具有十分重要的经济意义。
采用变频调速技术改造风机、泵类系统,不仅可以节约能源,而且使系统运行更加合理可靠。
二、变频调速节能原理分析变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系,即:n=60f(1-s)/p(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率能达到改变电机转速的目的。
由流体力学的基本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量q,压力h以及轴功率p之间的关系为:流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。
对于风机、泵类设备采用变频调速后的节能效果,从图2中可以直观看出;泵或风机转速由n1下降到n2,这时工作点由a点移到c点,流量仍是q2,压力由h1降到h3,风机或泵所需的功率正比于h3与q2的乘积(ch3oq2的面积),可见功率的减少是明显的。
供热系统节能降耗优化措施(通用5篇)一、节能降耗的回收方法烟气余热回收途径通常采用二种方法:一种是预热工件;二种是预热空气进行助燃。
烟气预热工件需占用较大的体积进行热交换,往往受到作业场地的限制(间歇使用的炉窑还无法采用此种方法)。
预热空气助燃是一种较好的方法,一般配置在加热炉上,也可强化燃烧,加快炉子的升温速度,提高炉子热工性能。
这样既满足工艺的要求,最后也可获得显著的综合节能效果。
当前,煤电油运全面紧张,价格大幅度上涨,石油对外依存度不断提高,能源供应紧张已经成为经济社会发展的重要制约因素之一。
但另一方面,我国能源利用效率低、浪费大、污染重。
我国能源利用率为33%,比国际先进水平低10个百分点,主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。
中国能源消费总量约为美国的1/3,居世界第二位,仅占世界能源消费总量的1/10,但能源供给和能源安全问题已经显现。
能源形势告诉我们,全面实现小康社会的征程,也将是克服能源制约的历程,中国特色的现代化道路必须是节能之路。
另一方面用电效率低、浪费大的问题仍然十分突出。
我国单位产值电力消耗高于美国和日本等发达国家。
电动机、泵类、风机、空气压缩机、工业电炉等主要终端用电设备平均能效水平较低,用电管理粗放,企业、机关、居民都还存在很多不良消费习惯,节电潜力很大。
必须高度重视节电工作,采取节电措施,提高电能利用效率,降低电力消耗。
节约用电,是全社会的共同责任。
我们要动员社会各界力量,深入开展节约用电工作,以实际行动为建设资源节约型社会,促进人与自然和谐发展做贡献。
二、供热系统节能降耗优化措施(通用5篇)在社会发展不断提速的今天,我们可以接触到措施的地方越来越多,措施是一个汉语词语,意思是针对某种情况而采取的处理办法。
我们应当如何写措施呢?下面是小编为大家收集的供热系统节能降耗优化措施(通用5篇),欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
供热系统节能降耗优化措施11、热网的节能热力供热管网的任务是把集中供热系统热源的热量通过管网输送到热力站或热用户,这相当于高压电网送电,热网在热能输送的过程中,如何能高效率安全的输送,是集中供热管网设计中的一个重要问题。
集中供热热网系统的节能措施摘要:现阶段,我国建筑能耗在社会总能耗中占据着非常高比例,尤其是北方的城市,建筑能耗达到社会总能耗的40%,做好集中供热系统的节能工作,对节约能源,调整能源结构,保护环境有着重要意义。
因此,本文针对集中供热热网系统的节能措施进行了分析。
关键词:供热热网;节能;分析引言供热系统节能是一项系统工程,需要通过多种节能措施的联用,根据实际情况对现有供热系统进行适当调整,减少热能浪费和对系统水力平衡的破坏。
在供热系统的节能工作中,除了要考虑节能措施的节能效果,还要考虑成本和节能改造的综合效率,追求节能和节省成本之间的均衡。
一、热损失分析集中供热系统使用热能输送管道传输热量,供热管道有架空、管沟和直埋三种形式。
集中供热热网系统热量损失主要和管道保温不良、管道附件保温措施不到位有关,传输介质会在这种情况下产生很大热损失,一次高温水网中管道传输热能损失占到总损失量的80%左右,二次网低温水热损失主要以管网泄露热介质损失为主,占热损总比例的70%,因此对于二次低温网,防泄漏是减少热能损失的重点。
集中供热热网效率至少应该超过90%,但是架空和管沟敷设的管道形式热损均超过10%,而且地沟无防水或者防水失效,会使管道泡水,破坏其保温性能,热传输效率甚至低于裸管。
为了提高集中供热系统热传输效率,我国从上世纪80年代开始就积极引进发达国家的预制保温管直埋技术,经过多年工程经验积累,形成了完善的技术规程,显著提升了集中供热系统的节能性能,尤其是聚氨酯硬质泡沫塑料保温材料吸水率不到10%,保温性能远远超过其他材料,使用这种材质制作的保温防水外壳,能够有效降低集中供暖热管的热能损失。
二、节能措施建议2.1热源节能集中供暖系统使用集中供热锅炉或者热电厂作为热源,使用蒸汽或者热水作为热能传输介质。
随着社会可持续发展、节能减排意识的加强,非化石清洁能源如太阳能、地热、风能、生物能等也参与到集中供热中,但是所占份额仍然有限。
池式堆供热系统分阶段改变流量的质调节方式研究摘要:简要介绍了城市供热系统中四种常见的运行调节方式,阐述了供热调节的基本原理,以某市供暖相关数据重点对分阶段改变流量的质调节进行了相关分析,把整个供暖期按室外温度的高低分成2个阶段,在室外温度较低的阶段中保持设计最大流量,而在室外温度较高的阶段中,保持较小流量。
采用两阶段改变流量的质调节,热网循环水泵根据热负荷变化变速运行,节约了热网循环水泵所消耗的电能,也进一步降低了整个供暖期内运行费用。
0.引言城市集中供热系统中,供热热负荷是系统最主要的热负荷,甚至是唯一的热负荷,通常以供热热负荷随室外温度的变化规律作为供热调节的依据。
1.供热系统调节的基本方式目前供热系统有四种基本调节方式:质调节、量调节、分阶段改变流量的质调节、间歇调节。
[1]1.1质调节质调节即保持热网循环水流量不变,通过改变热网供水温度来满足热负荷的变化。
1.2量调节量调节即保持热网供水温度不变,通过改变热网循环水流量来满足热负荷的变化。
1.3间歇调节不改变热网循环水量和供水温度,只减少每天供热小时数的调节方式称为间歇调节。
1.4分阶段改变流量的质调节分阶段改变流量的质调节结合了量调节和质调节的优点,把整个供暖期按室外温度的高低分成2-3个阶段,在室外温度较低的阶段中保持设计最大流量,而在室外温度较高的阶段中,保持较小流量。
在每一个阶段中,热网采用一种流量并保持不变,同时随室外温度变化,采用改变供水温度的质调节。
2.供热调节的基本原理当热网在稳定状态下运行时,如不考虑管网沿途热损失,则热网的供热量等于供暖用户系统散热设备的放热量,同时也等于供暖用户的热负荷。
假设供暖热负荷与室内外温差的变化成正比,由此可以得到运行调节的基本公式,即(1-1)(1-2)式中:—热负荷系数;—供热室内计算温度,取18℃;—某一室外温度,℃;—室外供暖计算温度,℃;—供水温度,℃;—回水温度,℃;—设计供水温度,℃;—设计回水温度,℃;—相对流量;—某一室外温度下的系统流量,kg/h;—供热室外计算温度下的系统流量,kg/h;—与散热器有关的指数,取b=0.3;将公式1-1改写成供回水温度的计算公式:(1-3)(1-4)在利用公式1-2、1-3、1-4绘制曲线图时应注意相对流量φ的取值,φ值与具体工程所选择的循环水泵的流量有关。
快速实现集中供热节能的创新方案范文创新方案:基于智能化系统的集中供热节能摘要:随着社会的发展和人民生活水平的提高,对于供热的需求也越来越大。
然而,传统的集中供热系统存在许多问题,如能源浪费、能源效率低下等。
本文提出了一种基于智能化系统的集中供热节能创新方案,以提高供热系统的能源效率,减少能源浪费,节约能源资源,达到环保和可持续发展的目标。
关键词:集中供热;节能;智能化系统;能源效率;环保引言:供暖是社会经济发展中不可缺少的一部分,尤其在寒冷的冬季。
然而,传统的集中供热系统存在很多问题,如能源浪费、能源效率低下等。
为了解决这些问题,我们需要采取创新的方法来提高供热系统的能源效率,减少能源浪费,节约能源资源,达到环保和可持续发展的目标。
提高供热系统的能源效率:传统的集中供热系统主要依靠燃烧煤炭、石油等化石燃料来提供热能。
这种供热方式不仅造成严重的空气污染,还浪费了大量的能源资源。
为了提高供热系统的能源效率,我们可以考虑以下创新方案:1. 使用可再生能源:替代传统的化石燃料,采用可再生能源,如太阳能、风能等来提供热能。
这样不仅可以减少能源消耗,还可以减少环境污染。
2. 采用先进的供热设备:引入先进的供热设备,如高效燃气锅炉、热泵等,提高供热系统的能源利用效率。
同时,通过使用智能化控制系统,对供热系统进行智能化管理,提高能源管理的效率。
减少能源浪费:传统的集中供热系统存在能源浪费的问题,主要体现在以下几个方面:1. 管道传输能量损失:传统的供热系统通过长距离的管道传输热能,存在能量损失的问题。
为了减少这种损失,我们可以采用高效的保温材料对供热管道进行保温,减少能量的损失。
2. 热力站热损失:热力站是供热系统中的关键环节,也是能源浪费的重要来源。
为了减少热力站的热损失,我们可以采用高效的热力站设计,优化管道布局,减少能量的损失。
3. 供热系统的能量调节:传统的供热系统能量调节不灵活,往往只能全开或全关,导致能源的浪费。
浅谈承德市热计量在节能减排中的作用【摘要】本文通过承德市推荐热计量工作,总结了供热行业热计量工作中存在的利弊,同时提出了对热计量工作的一些建议和理解,供同行参考。
【关键词】承德热计量节能作用中图分类号:tu111.19+5 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)07节能减排是贯彻落实科学发展观、构建和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整、转变增长方式的必由之路;是提高人民生活治理、维护中华民族长远利益的必然要求。
供热计量改革是运用价格杠杆促进节能减排的最有效手段之一,实行热计量收费,解决“节能不节钱”的突出问题,将为市场化融资创造基础条件。
1.全市供热概况承德市共有集中供热经营许可的企业17家,截止至2012年1月我市集中供热面积2884万平方米。
供热管网总长度770公里,其中干管总长度250公里。
市区集中供热面积1000万平方米,开发区集中供热面积380万平方米、双滦区350万平方米、平泉220万平方米、隆化县150万平方米、滦平198万平方米、围场58万平方米、营子矿区140万平方米、宽城163万平方米、兴隆80万平方米、丰宁145万平方米。
2.供热计量改革工作进展情况承德市的供热计量工作是2003年开始的。
当年计划供热分户计量项目;2004年试点安装户用热表,并制定了两部制热计量收费办法;2008年3月,我市被国家列为首批12个供热计量改革示范城市之一。
截止到2011年底,市区集中供热范围内(含经济技术开发区)供热计量收费面积达到382.74万㎡,约占市区集中供热总面积的33%。
在市区的带动下各县区也积极推进热计量改造工作,平泉县上一年度热计量改造并安装热表2.3万平方米。
滦平县上一年度装热表1000块,热计量面积将达到11.7万平米。
隆化县完成供热计量改造任务6.54万平米。
兴隆县完成热计量改造10万平米。
营子矿区对44座旧楼进行分户改造,共计15万平米。
浅析热网运行调节及设备改造中节能技术的应用【摘要】探讨了供热系统运行参数优化的原则,分析了二级管网供回水压差、定压压力的取值范围及定压点位置的选择。
本文介绍了运行参数优化后的供热系统的运行调节与设备改造方法,对热网运行调节及设备改造中节能技术的应用进行分析阐述。
【关键词】运行管理;二级管网;热力站;节能技术应用运行参数是供热运行中重要的技术指标,参数的合理性直接关系到住宅小区供热质量和节能效果。
从运行参数优化人手,将运行参数优化与热网水力平衡有机地结合,可达到供热节能效果。
本文对供热系统运行参数优化与热网运行调节及设备改造相结合的节能技术应用进行探讨。
1.运行参数优化的原则不同设计单位对住宅小区热网设计方案的选择不同,尤其是对热网管径与系统阻力的匹配,由于考虑因素和每个设计者的思维方式的差异,易得到不同的设计成果。
即使同一个设计方案,由不同施工单位实施,因各自的施工经验差异,施工成果及对以后运行管理产生的效果也会截然不同。
一般情况下,在确定优化运行参数时,首先要对供热系统设计图纸进行细致研究,估算系统总阻力。
其次要对施工质量进行评估,为修正系统总阻力提供依据。
根据修正系统阻力,结合实际运行经验,确定合理的优化运行参数,应遵循以下原则:保证供热质量稳定、可靠;根据气候条件特别是室外温度等影响因素将一级管网、二级管网的供回水温差控制在合理范围内;二级管网定压压力应保证运行时最不利端充满水,并能将气排净;二级管网供、回水压差应满足系统运行时的最小值。
2.运行参数的优化在传统的大流量、小温差运行方式下,定压压力与系统供、回水压差之间的相互影响并不明显,主要原因为:在定压压力高时,资用压头分配较容易,便于热网水力平衡调节;在定压压力偏低时,系统压差大可在一定范围内给予补偿,从而削弱定压压力偏低对供热系统产生的不利影响。
因此,无论是定压压力高还是低产生的影响,都将被供热系统大流量运行所掩盖。
优化运行参数的确定除遵循上述原则外,关键要考虑运行参数的合理匹配,这里的优化运行参数主要包括二级管网供、回水压差及二级管网定压压力。
供热行业风机水泵变频节能改造内容提要:在工业生产中,风机和水泵是应用最为广泛的机械设备。
供热行业中,热源锅炉、换热站的主要附机设备就是风机和水泵。
其耗电量占到用电总量的80%以上,可见风机和水泵的变频改造具有很大的节能潜力。
风机和水泵都属于平方转矩类型的负载,如采用变频控制,将具有显著的的节能效果。
同时由于变频器具有高的可靠性和可控性,可以方便地和上位机、DCS 等控制系统连接,实现远控自控,提升系统的自动化程度。
所以,在供热系统中推广使用变频器具有广泛的实际意义。
关键词:供热、风机、水泵、变频、节能改造一、变频器的基本工作原理变频器的主要控制对象是三相鼠笼式异步电动机。
异步电机的同步转速为:n 0=60f/pf —电源交变频率,单位Hz ;p —电机定子磁极对数。
异步电机轴输出速度为:n=(60f/p)(1-s)s —转差率由上式可见,改变电机的供电频率即可改变电机的转速,这就是变频器调速的基本原理。
二、水泵和风机工作特性供热系统中,水泵绝大多数是离心式水泵,风机为离心式风机,二者工作特性基本相同,都属于平方转矩负载。
转速n 、流量Q 、扬程H (风机为出口压力)和轴功率N 具有如下关系:Q 1=Q 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21n n H 1=H 2221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n N 1=N 2321⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n 上式表明,泵或风机的流量和其转速成正比;扬程(送风压力)和转速平方成正比;轴功率和转速立方成正比。
对于平方转矩负载而言,如果降低转速,那么其轴上消耗的功率将显著减少。
三、传统流量调节方法和变频调节的分析风机水泵传统调节方法大多采用靠改变出口阀门开度来达到调节流量的目的,这种方法的实质是通过改变管道阻力系数来影响设备的输出量,如锅炉的鼓风机、引风机的出口调节阀,循环水泵的出口调节阀,都是通过这种手段达到调节输送介质流量的目的,阀门开度减小,介质通过阀门的阻力增加,消耗掉的功率上升,在风机和水泵轴功率不变的情况下,输送介质形成的扬程和流量都将降低。
城市集中供热运行管理的节能降耗措施1目前集中供热存在的能耗问题(1)老旧管网热损失大,输送效率低,故障率较高。
管网一旦泄漏,容易引起安全事故,造成大量能源浪费。
(2)普遍存在的水力失调会造成系统冷热不均,尤其一些老旧管网无有效的调控设备,末端用户室温不达标,而前端用户室温过高。
(3)部分区域仍采用蒸汽作为热媒供热,在使用和输送过程中热损失大,且凝结水回收困难,若不回收则热损失更大。
(4)很多老旧小区没有外墙保温,常常屋内暖气片很热,但室内温度不高,不仅影响市民健康和生活,且浪费热量。
(5)新交房入住的小区,入住率低,导致有些住户家里供热效果差,长期闲置的房间照样采暖增加了能耗。
(6)按面积统一收费,抑制了用户节能的积极性,且用户无法根据需要自行调节室温,有时会因室温过高“昼夜开窗”,浪费大量热能。
2对城市集中供热进行节能降耗的优化措施2.1加强供热运行监控和计量检测为提高供热效率,必须强化供热运行过程中的质量检控和检测计量工作。
在信息技术不断发达和普及的现代化社会中,计算机应该广泛的使用于供热企业的监控中,建立供热智慧平台,对整个热网进行实时监控。
分别对供热热源、一次管网、热力站及设备运行状况进行不间断的实时监测。
在一次管网的关键节点加装温度、压力数据收集器,准确理解热源参数和整个管网的实时运行状态。
对供热运行的监控尽量细化,最好以每个供热机组为单位。
加强用户供热的监控,逐步完善用户远传测温装置,精准了解用户的室温。
通过远传技术完成水、电、热的远程监控。
加强对各种参数和数据的收集、汇总和分析,对供热管网出现水力失衡的情况要找出根源并及时进行调整。
2.2引进先进设备、提高技术水平针对集中城市供热中存在的问题,要想真正解决这些问题,优化供热系统,体现出集中供热的节能降耗效果,最重要的一点就是要加强供热技术的研究,积极引进先进的供热设备与技术。
具体可以从这几个方面来进行,首先对于条件较好的用户而言,可以将单管供热系统改为双管供热系统。
用技术 太原科技 2OO9年第9期可国0 国吣驰0 匡@嗍
文章编号:10o6-4877(2009)09一O086—03 变流量调节在供热节能中的应用 党翠萍 (太原市热力公司,山西 太原O30001) 摘要:以调节阀门开度的传统方式来改变流量,是以消耗水泵运行能耗为代价,造成了能源的浪费。采用水泵变 速技术对系统进行变流量调节,实例分析和计算表明,变流量调节应用在集中供热中可以降低水泵电耗,节约电 能。 关键词:阀门调节;变流量;水泵;节能 中图分类号:Tu995 文献标志码:A
对现代化的大中型供热系统,在计量收费条件 下。所需热量和流量由用户自行决定。快速响应的 变流量系统最能适应这样的要求。因为管道中流量 变化引起压差改变,压差在管道中是以1 0O0 m/s 的声速传播,因而热需求的变化可以通过流量的改 变快速得到满足。同时,对系统实行科学管理,实 现计算机调度和监控又为量调节实施提供了必要的 保证条件。实践证明,变流量系统技术上可行,经 济效益好。 1 变流量系统应使用变速泵 1.1量调节的两种方法 供热系统变流量可以通过两种方法实现,一种 是改变水泵出口阀门开度,即在比较暖和的时期利 用阀门节流减小输送到用户的流量。其缺点是:当 调节阀门时,阀门必须承受大部分水泵多余的压 头。这意味着大量电能消耗在阀门节流里。而且, 由于控制阀门在开度很小时。其控制特性一般较 差。会造成控制品质的恶化。另一种是通过改变水 泵转速来改变输送到用户的流量,其优点是不存在 节流损耗的问题,这是因为水泵转速的变化与流量 变化成正比,在调节过程中不必再改变阀门开度, 能很好适应系统流量变化。同时。可节电40%。因 此。为了保证供热品质和节能效果,变流量系统应 该选择和使用变速水泵。 1.2实例分析两种方法的能耗差别 对于IS200—15O一3l5水泵,额定流量(Q)400 m .扬程( )32 m,水泵性能曲线为 32.68l 8+0.047 537 88 Q一0.O00 123 106 Q 。 通过节流和变速两种方法调整到额定流量的 收稿日期:2009—05—27;修回日期:2009—07—21 作者简介:党翠萍(1968一),女,山西宁武人。1990年7月毕 业于太原工业大学,工程师。 7O%,就有57%的水泵功率消耗在阀门节流上。 2固定供水温度的量调节方式节能最多 2.1 量调节有两种基本方式 在间接连接系统中,当一级网是变流量系统, 二级网是恒流量系统时,一级网的量调节可以采取 两种方式。 1)一种方式是固定供水温度。改变循环水量。 在热负荷降低时,一级网回水温度降低,换热器对 数误差升高或基本不变,由公式Q= 可看出: 当热负荷降低而对数温差变化很小时,必然需要传 热系数K和换热面积F减小,而换热器一经确定后 换热面积便无法变化,只能通过降低传热系数K才 能维持平衡, 值的降低意味着流量的下降。但经 计算表明,流量下降并不能明显使K值降低,所以 热负荷的变化将导致流量变化较大。因为供水温度 不变,当一级网流量大幅度降低时,供回水温差加 大,回水温度也将大大降低。为保证传热温差,一 级网温度必然要高于二级网温度,所以,流量变化 受到换热器传热性能的制约。 有两种方法可以使流量变化幅度减小,从而使 流量变化和传热性能相适应:一是减少换热面积F, 在有多台换热器的热力站中,当外温升高,热负荷 减小时,关闭部分换热器,减少换热面积,二级网 采用分阶段变流量质调节或旁通混水连接,一级网 回水温度升高,流量增加。二是分阶段改变一级网 供水温度,在不同的室外温度和热负荷阶段采取不 同的供水温度,减少流量的降低幅度。 2)另一种方式是设定一级网供回水温差不变, 而供回水温度随热负荷的变化而改变。这样将使对 数温差的变化与一级网流量的变化相适应,使流量 变化程度降低,减少换热器热力工况的失调程度。 2.2实例分析 以一个热力站为例进行实际计算,热网设计参
86· 应用技 太原科技 2OO9年第9期 0 国 酏0 匡@阁
数为供暖期室外计算温度一12℃;供暖期室外平均 温度一2.1℃;供暖期室内计算温度18℃;供暖持 续时间144 d;一级网供水/回水温度130/7O cI二;二 级网供水/回水温度85/6O℃:综合平均建筑热指标 64 w/mz:热力站供暖建筑面积20万m .其设计热 负荷为2O0 000×64=12 800 kw。 热网调节方式:当室外温度为一12℃一2 cI二, 供水温度在130 qC~ll0℃之间按质调节方式运行; 当室外温度在一2℃以上,热网实行量调节。 3水泵的选择 在供热工程的设计和实际运行中,各种类型的 水泵都会用到,常规水泵在以前的供热中被广泛应 用 随着国家节能减排行动的开展,各种调速和变 频泵陆续被应用。水泵是供热系统的主要设备,担 负驱动流体循环流动、传递热量、维持水力工况、 保证供热质量的作用。要求该设备必须具备可靠性 高、安全性好、噪音低(保护环境)、耗电少(节 约能源)等性能。因此,水泵选择主要是根据工艺 需要.选择泵的台数、型号及类型。选择水泵的原 则是:流量调节范围较宽;噪音小;运行稳定不产 生震动:轴封密闭性好不渗漏;效率高耗电少。 水泵的基本参数:流量Q,扬程日,效率叼, 必需汽蚀余量Ⅳ尸s 等,这些参数表示水泵性能是 由泵厂以常温清水为介质通过试验测得的值。 1)泵的台数。供热系统的水泵台数的确定原 则是:在任何工况下,应让水泵工作点落在高效率 区内。在一般情况下是一台运行,一台备用(对于 免维护的小型泵,可不设备用泵)。在特殊情况下 也可以多台泵同时串联或并联运行。 2)水泵扬程的选择。水泵型号选择的关键是 确定所需要的流量和扬程。并使它落在泵的高效率 区。流量比较容易确定,一般不会出错,但扬程的 确定比较难,出错也较多(如选择循环水泵的扬程 中加入了高度)。 3)水泵的类型。根据实际情况和设计要求, 选择适合的水泵尤其是变频系列的水泵,可以大大 降低运行成本,使管网的运行工况更加经济合理。 4)变频调速泵的应用。变频器节能主要表现 在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性, 各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定 的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到 动力驱动要求外。多余的力矩增加了有功功率的消 耗。造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调 速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来 8 · 调节给风量和给水量.其输入功率大,且大量的能 源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调 速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转 速即可满足要求。 由流体力学可知,功率=流量×压力,流量与转 速的一次方成正比,压力与转速的平方成正比,功 率与转速的立方成正比,如果水泵的效率一定,当 要求调节流量下降时,转速可成比例地下降,而此 时轴输出功率成立方关系下降,即水泵电机的耗电 功率与转速近似成立方比的关系。所以,当所要求 的流量减少时,可调节变频器输出频率使电动机转 速按比例降低。这时,电动机的功率将按三次方关 系大幅度地降低,比调节挡板、阀门节能40%~ 50%,从而达到节电的目的。 变频器控制是利用压力或流量的测定值与设定 值相比较.根据差值来调节电机的转速,导致水泵 输出流量的变化,使实际值逐步与设定值相符。变 频器是可以调整频率、电压的电机控制设备,针对 水泵的应用一般来说是控制流量和压力。变频器根 据最终的压力或流量的需要调节频率来决定水泵的 转速。 4变流量系统的经济分析 继续以上例进行分析该系统的节能效果和使用 变速水泵的经济性(与恒流量系统比较)。 该系统的一级网包括一个主循环水泵站,一个 供水加压中继站和一个回水加压中继站。其设计参 数分别为:主循环水泵流量5 225.9 t/h,扬程74 m; 供水加压泵流量4 476.9 t/h,扬程39 m;回水加压 泵流量ll59.9t/h,扬程43 m;该地区采暖期l44 d。 变流量运行调节(即 ≤一2℃为恒流量质调节。 >一2 qC为固定供水温度量调节),总电耗计算为 E=∑(G。 +G2 a+G3 3 )· /(36777 ·叼 ), 式中,E为采暖期一级网热网水泵总电耗,kw·h; G G ,G 为第 计算区间,循环水泵、供水加压 泵和回水加压泵的流量,m ; 为第 计算区间 的运行时间,h;叼 为第 计算区间水泵效率; 为第 计算区间水泵电机、转动等其他装置综合 效率。 计算恒流量调节方式水泵总电耗,取 =0.8, O.95, 得 E=(5 225.9×74+4 476.9×39+1 l59.9×43)× 139×24/(367×0.8×0.95)=7 303 200 kW·h。 计算变流量调节方式水泵总电耗,取 =0.8, 0.85(其中考虑变频器效率为0.9),步长按外温 用技术 太原科技 2OO9年第9期 0 凹凰 @0 匡@嘞
O.5℃取计算区间,水泵扬程按照变速运行的比例 定律 l 2=(Gl/G2) 得E=4 l67 4O8 kW·h。 与恒流量运行比较,节约电量 △E=7 3O3 20O一4 167 408=3 135 792 kW·h/a. 约占恒流量运行总电耗的43%。 如果电价取0.6元/kw·h计算,节约电费
188万元/a 按设计流量配变频器.其总功率应为2 447 kw。按目前变频器的比价约为1 0O0元/kw比较. 则可计算出静态投资回收期为3.9年,既经济又 节能。 (责任编辑王雯)
Variable Fl0w Regulati0n in Energ aVing Heating DANG Cui—ping (Taiyuan Heat P0wer C0mpany,Taiyuan 03ooO1,China) Abstract: The regulation of ValVe opening to me tmditional appmach t0 change the nOw Of water cOnsumption based On tl1e cOst Of energy cOnsumptiOn,resu1ting in waste of ene唱y. Variable speed pump technOlOgy used tlle system V撕able now regulation, examples of analysis and ca1culations show that也e application of variable n0w regulatiOn in the cen仃al heating pump can reduce pOwer cOnsumpti0n,saving energy. Key words:ValVe adjustment;Variab1e now;water pump;energy saving