分布式变频二级泵供热系统.doc

?分布式变频泵供热系统的运行调节方式??????????????秦　冰1,　秦绪忠1,　谢励人1,　陈　泓2,　胥津生2,　李晓华3????(1.清华同方股份有限公司,北京100083;?2.中国市政工程华北设计研究院,天津300074;3.大同市热力有限责任公司,山西大同037004)????摘　要:　分布式变频泵供热系统是指在热力站换热器一次侧回水管上设置回水加压泵,代替阀门完成流量调节的供热系统。分布式变频泵供热系统中存在 零压差点,该点供回水压力相等。采用变流量调节时,存在定零压差点和变零压差点两种运行调节方式。采用定零压差点运行调节方式时,供热系统在整个供暖期的 各种工况均属于相似工况,运行调节较为简单,输送能耗也较小。????关键词:　供热系统;　热网;　分布式变频泵;　运行调节;　零压差点????1　分布式变频泵供热系统????某市集中供热系统目前总供热面积约1?000×104m2,热源为2座热电厂,采取联网运行。1座热电厂负责城东、城南,主干管规格为 DN?1?000?mm;另1座热电厂负责城西、城北,主干管规格为DN800?mm。在2个热源循环泵基本满负荷的条件下,恰能满足供热要求,最不利热 力站位于热网北端。随着城市的不断发展,?2个热源的供热能力已经难以满足负荷发展需求,目前已规划在2个热源附近建设新的热电厂。3个热源均位于该市城 西,且距离很近,但距离城区较远,约7?km。由于2个既有热源的2条主干管已经占据从热电厂至城区的2条道路的路由,再敷设1条新管道由热电厂进市相当 困难,而且造价也很高。因此,考虑利用已敷设的2条主干管输送热量,在压力不能满足设计要求的地方设置加压装置。经设计计算,约有1/2的热力站资用压头 不能满足要求,须在这些热力站内增设回水加压泵(变频泵),即成为分布式变频泵供热系统。????分布式变频泵供热系统是指在热力站换热器一次侧回水管上设置回水加压泵代替阀门完成流量调节的供热系统,热力站流程见图1。?????????????????2·分布式变频泵供热系统中的零压差点????根据水力计算结果,可绘制出分布式变频泵供热系统从热源至最不利换热站的一级管网水压图(见图2)[1~4]。?????????????????由图2可知,分布式变频泵供热系统中存在供水压力与回水压力相等的现象,即图中供、回水动水压线的交点,该点的资用水头为0,称为零压差点。零压差点的位置与各热力站的流量分配、热网总流量及主循环泵提供的热网总供回水压差等因素相关。????　当各热力站的流量分配发生变化,如零压差点前端(即靠近热源一端)的热力站流量均增大,而远端热力站流量均减小,但热网总流量和热网总供回水 压差不变时,零压差点会向热源偏移。为分析简便,先设定各热力站实际流量之比均等于各热力站设计流量之比,在整个供暖期都不发生变化。????　当热网总流量发生变化,如热网总流量增大,但其他条件不变(各热力站流量比、热网总供回水压差不变)时,零压差点会向热源偏移,反之则向远端偏移。????　当热网总供回水压差变化,如热网总供回水压差增大,但其他条件不变(各热力站流量比、热网总流量不变)时,零压差点会向远端偏移,反之则向热源偏移。????由于供热系统采用质、量并调的调节方式,因此热网总流量在整个供暖期内会随室外温度发生变化。与之对应,分布式变频泵供热系统运行调节方式可分为变零压差点的运行调节方式、定零压差点的运行调节方式。????3　运行调节方式????3.1　变零压差点的运行调节方式????变零压差点的运行调节方式是指尽量利用主循环泵来满足供热系统输送要求的运行调节方式。在供暖室外计算温度下,主循环泵按设计工况运行,各热力站 的回水加压泵适当调节以获得本站所需要的设计流量,实现热量的均匀分配。随着室外温度的升高,由于供热系统采用质、量并调的调节方式,热网总流量和热网总 供水温度随之降低,此时调节主循环泵维持热网总供回水压差不变,而零压差点则随着热网总流量的减小向远端偏移,直至某工况下,热力站不需要开启回水加压 泵,仅依靠站内阀门的调节即可满足要求,该工况称为临界工况。????对于本文的供热系统,当热网总流量约达到设计流量的87%时为临界工况,这时所有热力站资用压头均大于等于站内消耗的压头,最不利热力站位置仍位于热网远端。????当室外温度继续升高,热网总流量和热网总供水温度继续降低,供热系统中将不存在零压差点,仅依靠站内阀门的调节,且主循环泵也无需达到最大出力即可满足供热系统输送的要求。????由于变零压差点运行调节方式的主导思想是尽量利用主循环泵满足供热系统输送的要求,因此这种运行调节方式的运行调节过程为:????　供热初期,利用主循环泵即可满足供热系统输送要求,热力站的回水加