循环水泵进行节能改造的技术经济论证

⑤　１９９９年第２期（总第６２期）　～　／　循环水泵进行节能改造的技术经济论证　（ｚ—　热蝴有…　系统　匹配　扬程　流量　循环水泵　弋Ｕ　ｆ。　Ｉ　摘要当前整个供热行业对节能降耗、降低成本以激发经济活力十分重视，本文以青岛热电集　团有限公司第一热力公司的循环水泵成功改造为铡．介绍降低循环水泵耗电量的理论、实践与技　术经济分析。　关键词ｂ通过计算选型．更换循环水泵，更换　ｌ前言　根据调查，国内多数热力公司采用　型离心泵作为循环泵，设置泵的扬程与流量　均比实际热网需要大．出现“大马拉小车”的　现象。这是因为：由于实际热负荷比规划热　负荷小，而且计算日　各种裕量层层叠加．选　后水泵的扬程与热网阻力基本相等．从而节　省电能。　Ｃ考虑到供热公司的现状，水泵流量　选择与原来相近的流量，便于水力平衡调　节，防止出现垂直失调。　ｄ换泵后，泵在额定扬程下的最高效　率区，最佳工况下运转。　ｅ通过以上方式，降低配用电机功率．　减少用电量，提高经济效益是本文的着重　点。　择扬程流量偏大，功率不仅随扬程增大而增　大，而且随流量增大也较大幅度增加，所以　浪费电能现象非常严重。　电费开支过大，这是目前多数供热公司　急需解决的问题，进入市场经济的今天，利　就目前供热公司原有系统的实际情况　用科技创新创造效益也是每一个决策者的　共识。如果能对上述情况进行改造．在保证　系统正常供热的情况下，可平均使电耗下降　１／４，青岛热电集团有限公司第一热力公司　（以下简称青热），９８年已经改造８个供换　热站共计ｌｌ台水泵，更换水泵投资ｌ２万　元，运行后实际测得每年可节约电费２６万　元，改造后运行效果很好，全部满足供热，且　节能效果显著。　改造要点：　ａ循环水泵的扬程与热水供热系统匹　基础上来论证和计算，原系统采暖设施均已　定型，只在原系统上进行技术改造。这里仅　对循环水泵进行改造，不同于设计院初施工　阶段设计计算。　２青热应用循环泵原状　２　１改造前，８座供换热站的循环水泵．均　是ＩＳ卧式离心泵，其中ｌ２台供暖季连续运　行，运行实践中，发现水泵进出口压差，均达　不到水泵铭牌上标定扬程。例如二期站，实　际压差２０ｍ，原泵标定扬程３２ｍ。　２．２以上水泵额定扬程均比系统实际需要　配往往有较大的富余量，这些多余的扬程导　致电机功率增大，浪费电能。　扬程高，实际操作中有两种情况：　维普资讯 http://www.cqvip.com

卓既国：循环水泵琏行节能改造的技术经济论证　ａ关小水泵出口阀门：相当于增大系　统扬程，（例如由２０ｍ提高到３０ｍ），使实际　的，考虑到原室内设计的实际情况，建议　在１５度到＇０度之间，通过实际热量与电量　综合比较，是最节能又易嗣节水力平衡的温　度，不同于理论分析的温差越大越好，也不　同于目前供热系统的现状。　这是因为：　ａ温差过大容易导致垂直失调：根据　现有的热水系统，温差过大，如２５度及　运行的扬程流量达到额定值，这些多余的扬　程实际不是消耗在系统上，而是无谓消耗在　水泵出口阀门上。从而浪费电能。　ｂ有的站未关小出口阀门，实际扬程　比额定值低较多，导致流量增大，流量增大　导致电机电流过大，实际功率过大，极大浪　费电能，而且导致电机发热，甚至损坏。　２　３水泵性能曲线与热网特性曲线　兰鲨一　图Ｉ改造前水泵性能曲线与热网特性曲线　３改进技术原理　把原站上冬季运行的高扬程循环泵拆　除，更换为低扬程水泵，进行改造的主要目　的是使用低功率电机，从降低扬程上降低功　率是主要节能方面，选用新型节能水泵节能　是辅助节能方面。有以下几方面原因。　３．１确定水泵流量　流量：现在很多供换热站一直采取大流　量小温差的运行方式，而理论上应该采取小　流量大温差的运行方式。根据优化设计，既　要节能实施大温差，又考虑水力为提高经济　效益平衡调节操作的难易（实际运行水平的　限制）和原系统设计的原因。温差多少度合　适呢？　从理论上，温差达到２５度及以上是可　上，热水流量小，水平方向水力平衡较难调　节（但可　调节），而且垂直方向，受设计深　度和实际运行参数影响，流量小时，容易出　现上热下冷（上供下回串联系统），要使系统　全热，必然要加大热水平均温度。虽然下端　热了，但上端已很热，下端房间ｌ８度，上端　房间２３度　上，显然上端浪费热量严重，不　经济，而且这是一般不可嗣的。　ｂ温差过小，流量变大，导致水泵耗电　量过大，易水平失调，远近热量不均衡。如　果温差低于ｌＯ度，水平水力平衡和垂直水　力平衡都较好，较易调节，但势必造成水平　方向热量失调，远端虽然热了，但系统近端　流量过大导致用户家中温度已达２２度　上，近端浪费热量严重。　Ｃ按照温差１５度，计算出循环水泵的　流量：　Ｇ　＝（０．８６　ｘＱ　ｘ　ＩＯＥ一３），（他一Ｔ１）　＝０．８６　ｘＭｘ１０Ｅ４　ｘ　５５×ＩＯＥ一３ｔ１５　＝３１．５（吨，万平方米）　Ｃ＝Ｇ　ｘ　１．０５＝３３（吨，万平方米）　循环水每万平米３３吨左右为宜。　３．２确定扬程　３．２．１循环泵扬程需要刚好克服循环系统　液流的阻力，使水不断循环，选择循环泵扬　程与楼层高度无关（定压泵扬程由楼层高度　确定）。　３　２．２理论计算　３１　维普资讯 http://www.cqvip.com

热电技术　１９９９耳第２期（总第６２期）　查阅热水管阿竣工图，按照系统最远环　节汁算出总压力损失．主要包括锅炉府（换　热站）内部阻力．热外删阻力和用户（户内）　阻力。泉的扬程就应等于总雎力损失（一般　比旧泵步很多）。　依照暖通设计规范测算一般是：　ａ锅炉房内部阻力：锅炉阻力（厂家　供）＋１．５～２（米水柱）　ｂ热（外）网阻力：去回长度（米）×　０．５～０．７％（米水柱）　ｃ用户（户内）阻力：０．８　１．５（米水　柱）　３　２．３根据原实际运行参数确定　根据上年冬季运行日志记录，查出供回　水压力差．即是初定泵的扬程，这时，一般发　现理论上比实际要大，应该确定比实际稍大　２—３ｍ的数值　３　２　４校核　原运行时水泵工作点，跟随外网实际阻　力太小而变化．因此根据泵的循环水压力　差．确定水泵工作点，曲线图上工作点到零　坐标点的近似直线就是热阿特性曲线，水泵　的扬程流量效率曲线可查阅水泵说明书。　热阿特性曲线与现选水泵性能曲线的　交点，即是新水泵工作点．应该在最高效率　区内。水泵性能曲线与热网特性曲线图形　式如图２。　图２改造后水泵性能曲线与热网特性曲线图　３２　通过重新计算和选择较低扬程与系统　相符的水泵，使新水泵的额定扬程与热嘲总　阻力损失工况匹配。即水泵的性能曲线与　热网特性曲线交点在最高效率区内，从而选　用较小功率的水泵，达到节能目的　而原来　水泵工作点不在最高效率区内，效率低，耗　电量大。　３．３通过以上办法使选用水泵扬程降下　来，青热有一个ｌＯ万平米（建筑）供热面积　的换热站改造水泵，扬程由３２ｍ降到２４ｍ，　功率由５５ｋＷ降３７ｋＷ，从而节约大量电能　３　４选节能的水泵进一步降低功率，下面　是其特点：　ａ目前『Ｈ场上有一些管道泵，经特殊工艺　制做，电机水泵一体，叶轮结构特殊，机械效　率高，采用新式钛台金机械密封，无水泄漏，　专为热水循环系统设计，相同扬程流量比畦　标准卧式普通泵配用功率要少，尤其以哈尔　滨第二水泵厂的ＩＬＶ，Ｌ型号水泵为代表．选　择这样的水泵可以进一步节能。　ｂ上述泵的运行噪声较轻，同时可以解决　ＩＳ泵噪声大的闻题。　４水泵与水网系统匹配参数的选择．整体　设计最佳化的例子　根据技术改进原理，关键是水泵扬程流　量选择，这里以青热错四二期换热站为例介　绍扬程、流量选择过程。　４．１计算扬程，根据错四二期换热站的水　阿系统竣工图，查阅各管段特性，接管网最　远（不利）环节将管阿居民楼，主管道压力损　失计算相加，得热水网出入口压力损失为　１７ＮＰａ，计算换热站内设备６ＭＰａ压力损失，　计算出总需扬程２３ｍ，即水泵扬程在２３ｍ时　较为适宜。　ｊ，　ｆ　维普资讯 http://www.cqvip.com

单既国：循环水泵迁行节能政造的技术经济话证　４．２水泵冬季运行时实际进出口压力差，　经查阅垃２．３公斤，折合２３ｍ扬程，实际需　２６万元　（包括水泵实际工作　电流并非　要场程数值与理论计算基本相吻合。　４　３错四二期站原流量４００ｔ］ｈ，水泵初定　扬程２４ｍ，选流量４００ｔ／ｈ，最与水网匹配　额定电流等等各种因素）　这样，在青岛热电集团有限公司，技改　项月水泵设备一次性投资约ｌ２万元，改造　后每年可实际节约电费２６万元，经济效益　相当可观。　６结论　４　４从厂家提供的型号中，选择扬程２４ｍ，　流量３４６ｔ／ｈ与初定值最为近，比较合理，水　泵配用电机功率由原来的５５ｋＷ降到　３７ｋＷ。　本项技术改造经以上原理结台实际进　５应用推广的经济效益　行了周密计算，非常贴近实际运行状况．在　青热改造后，运行效果很好，完全满足供热　初步统计，理论上，原运行Ｉ２台水泵总　功率为５５９ｋＷ，改造后水泵功率为３５８．２　ｋＷ，功率降到原来的６５％，节能功率２００．　５ｋＷ，供暖季平均节电６２５５６０ｋ＇￣ｈ，供暖季　每度电约０．７５元，折合人民币４５万元，经　有关电工部门测量，实际省电折合人民币　要求，ｌ０个供热系统（其中有一个站３个系　统，另有一个系统２台泵，其余每系统１台　泵），均达到了省电的目的。通过改造原有　循环水泵“太马拉小车”的现象，优化系统动　力匹配，降低供热成本，这个项目的实施必　将对供热行业经济发展起　Ⅱ积极作用　煤场储煤量激光检钡Ｉ装置简介　目前，国内火力发电厂储煤场存煤量的　７＿Ｍ　和电子学于一体的自动检测系统．捡测原理　新颖，设计先进，创造性地将三堆成像技术　测量方法普遍是先用推土机对煤堆整形，然　后进行人工丈量，这种方法费时费力，姑果　也不准确　如何对煤场实存煤量自动而又　准确的测量，是长期困扰火电厂的难题　针　应用于煤场储煤量计量，在　上电厂煤场储煤　量裣测方面，填补了国内空白”。　｛、一　∞丽　百？舀　蕊采袭国　爱妇　专利。　对这一难题，圭堡苎皇［　和苎查盘垫所于　１９９０年终于研制成功了“煤场储煤量激光　检测装置”，完全取代了传统的人工丈量方　击　该装置适用于具有门式堆取料机的火　量。　该项目获得了能源部电力行业第二届　新产品新技术交流交易会金奖，电力工业部　科学技术进步三等奖和东北电管局科技进　１　该装置已在长山热电厂、元宝山发电　厂、吉林热电厂等单位应用了６台套。有需　电厂、煤矿、码头等大型煤场煤堆体积的测　步一等奖等奖项。　该项目ｌ９９２年通过了能源部组织的技　术鉴定，给予了高度评价，是“集光学、机械　要这项技术的单位请与本刊编辑部联系。．ｉ　、Ｉ　ｆ　３３～一