一种循环水泵"实时量调节"控制系统

城市技术-种循环水泵“实时量调节”控制系统王占斌(北京同热实用供热节能技术有限公司北京101400)摘要:针对“集中锅炉房高温水换热供暖”的一次循环泵普遍采用‘ 质调节”或‘ 质、量混合调节” 的高电耗调节方法，研究锅炉运行及水泵调控技术,开发循环水泵控制系统，控制一次循环水泵，实现“实时量调节”，节约电能。关键词:循环水泵:实时量调节:控制:节能中图分类号: TK223.7文献标识码: C文章编号: 1008- 2271 (2007) 06 -049 -021-次循环水泵运行调节现状及存在的问题方法为“ 实时量调节”，降低平均流量，实现节约电1.1现状能.保证供暖的目的。“一次循环水泵”是指在高温水换热供暖系统中3研究方向将锅炉生产的热量输送到各换热站的动力设备。就其锅炉的供热量Q=G.OT,其中G为流量.△T为锅调节而言，、集中锅炉房供暖” 普遍采用” 质调节炉出水温度与进水温度的差。质调节时流量G恒定为最或“质、量混合调节”的调节方法，这两种调节方法高热负荷对应的流量，调节 锅炉水温实现供热量的调对一次水泵无最佳的节能调控措施，电耗相对较高。节;量调节时，在锅炉额定工作温度内保证△T最大的1.2存在问题同时，调节流量G.与质调节相比.输出相同的热量(1)一次循环泵始终在相对‘ 高负荷”下运行。时.流量降低。对供暖负荷来说，初寒期、严寒期、末寒期的负荷不4实现“实时量调节”的三个条件-样,而每天各时段的负荷也不- -样,没有最佳的节能调节方法，-次循环泵始终在相对“高负荷” 下运(1) 一次循环泵必须实现自动控制。(2)保证锅炉在额定工作温度下运行，安全、可靠。行，增加电耗。有的锅炉房安装了一次泵调速装置.在低负荷时平衡)。(3)一次管网必须自然平衡(各换热站间的流量分时段调节,属“质.量混合调节'节约了部分电能.但不能实现自动控制、实时调节，受人为因素影.5系统原理“实时量调节”控制系统由多通道水量分配装响，节电潜力还很大。有的锅炉房采用关节门或安装电动执行阀门等提置、锅炉控制装置、水泵控制装置组成。多通道水量高阻力系数的办法调节流量，以“牺牲 ”水泵的使用分配装置根据出水温度按需要分配水量。锅炉控制装置巡检最高温度,当锅炉负荷增加，出水温度高于设扬程进行调节,其效果是“事倍功半”(2)二次水应用“气候补偿”供暖方式时，-次定值(设定值要小于锅炉的额定温度)时，水泵控制管网调节难度大.且达不到最佳调节效果.造成阶段装置控制变速水泵加大转速，增大流量.将增大的负性供暖质量降低.增加热能消耗。各换热站距锅炉房荷热量带走，将温度降低至设定值。相反，当锅炉负远近不一.一次水质调节时.近端提温快.远端降温荷降低、出水温度低于设定值时，水泵控制装置控制慢造成热能浪费:近端降温快.远端升温慢使供暖质变速水泵降低转速，减少流量.升高温度至设定值。量降低;换热站独立调节时,由于各换热站在一次网这样，实时保证锅炉在设定温度下运行，在输送同样中相互影响，调节任一系统都会改变-次网的总阻力热量时，水流量最小，实现节约电能的目的。系数.致使其他换热系统流量发生变化，因此要增加6 基本作用更多的人力、物力参与调节，但仍达不到及时、有效实时量调节控制系统的水是分配装置、锅炉控制的调节效果。装中国煤化工实现了循环泵的自动2研究目的控制YHCNMHG能够保证锅炉在额定改变“质调节”“质、量混合调节”的调节 工作温度下运行，安全.可靠。收稿日期: 2007-10-25作者简介:王占斌(1972-). 男.北京怀柔人.工程师。2007/649城市技术根据流体力学理论,在并联管路中流量分配为:炉房集中调控供暖负荷.提高了供暖质量.又节约了燃料;同时采用本公司专利技术” 简单、实用供暖回G1:G2:G3:G4=-55554水温度确定方法”调控供暖温度.可实现8%左右的节s是管网阻力系数,对于调整好的系统. s不变,煤(气)率。使得一次管网能够自然平衡。7.2 3提高锅炉运行的安全性所以，本控制系统的基本作用是:排除人为因用锅炉供水温度控制循环水泵.又多了一套“超素，自动控制锅炉出水温度至其额定工作温度，保证温”保护装置，使锅炉运行更安全、可靠。锅炉的供、回水温差最大，在输送相同热量时,流量在分时段质调节的供暖系统中，升温时热水膨最小，在满足热负荷的前提下，利用变频调速装置.胀，导致锅炉超压。本方案恒定-次水温度，在连续将由降低流量而减少的电能节省出来。运行时，避免了这一现象。7应用示例8实时量调节控制系统的推广应用价值7.1锅炉房基本情况2004年12月20日.对北京市的4个锅炉房进行调鲁谷集中供热厂位于北京石景山区.供暖面积185查.收集他们当日的运行数据与应用本系统的锅炉房万m?.热水锅炉5台(其中46 MW1台.29 MW4台)当日的运行数据进行比较.数据见表1。换热站12座.最远的换热站距锅炉房约2.5 km。2005表1前4个锅炉房均采用‘质调节” 的调节方式,年度供暖期，运行- -次泵2台，- -台160 kW.一台锅炉实际工作温度低于锅炉设计温度,一次水泵接近37 kW (该泵12月15日投入运行至次年2月15日结束,满负荷运行。它们的平均运行消耗功率为1.45 kW.即运行60天)。160 kW水泵运行电流240 A.实际消与应用本系统的锅炉房相比，每万平方米供暖面积耗功率140 kW. 37 kW水泵运行电流52 A.实际消多消耗功率0.9 kW。北京市锅炉供暖面积5亿m左耗功率29 kW。每万平方米供暖面积运行-次泵消耗右.推广应用本控制系统.那么每年可节约电能近1.5功率0.91 kW。从11月3日点火温炉至次年3月15日停亿kW.h。暖，一次泵耗电49万kW.h。表1两种调节方 式对比担子山供热厂位于北京怀柔,供暖面积60万m?,每万平方热水锅炉4台.其中14 MW2台.7 MW2台.换热站4锅炉房供暖面积锅炉额其际工作 -装机郭量电端消耗功座，最远的换热站距锅炉房约1.5 km。2003年 度供暖万m (r) (rC) (CPiW) (A) (W/万2)期.运行75 kW-次泵1台，运行电流115 A.实际消左家庄某锅炉房95 1845115 097耗功率68kW。每万平方米供暖面积运行一次泵消耗朝阳某公司粥炉房4875X2 140x2 292功率1.13 kW。从11月7日点火温炉至次年3月15日停松榆里某懈炉房17150160x2郏区某锅炉房10160x2__ 290x2_ 137暖,一次泵耗电20万kW.h。用本担子山 se9757.2效益分析系使锅炉房鲁谷183011:160047.2.1节电效果显著在鲁谷集中供热厂，与上年质调节时相比，节电就现在城市建设和环保要求的趋势讲.区域锅炉率58% (初寒期受其他设备与本设备调试的影响，降房的整合势在必行，一次高温水换热供暖将被推广使低了节电率)。用。本控制系统将面对广大的市场.产生更大的社会在担子山供热厂. 2004年开始使用.与2003年 的质效益和经济效益.尤其是对大气环境的保护。调节相比，2004年节电13.6万 kW.h,节电率68% ; 20059结束语年节电14.4万kW.h,节电率72%: 2006年度节电15.8万kW.h,节电率79%。 每度电按0.7元计算，前两年节循环水泵实时量调节控制系统可与其他锅炉控制约电费19.6万元.全部投资15万元，不到两个供暖期全部产品配套使用，在燃料品质稳定的燃油、燃气供暖系统应用，可进-步提高自动化水平,节约电能。收回。7.2.2提高供暖质量，节约煤炭.天然气等燃料-次水采用量调节，锅炉房输出热量随流量的变中国煤化工编辑，文雪峰)化而变化，各换热站的输出热量同时变化.实现了锅YHCNMHG舫数据2007/6