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供热系统最佳循环流量是高效经济采暖关键

时间:2020-12-22 10:02:18   作者:李承国   来源:注册   评论:0
内容摘要:集中供热系统最佳循环流量数据指标:每个采暖系统均由热源、循环水泵外网及采暖用户组成。循环水泵电耗及锅炉燃料消耗是采暖成本两大要素。高效经济采暖就要循环水泵运行耗电最少,锅...

 ——用《水泵专家》专业软件模拟分析

前言

北方地区采暖面积130亿㎡。其中锅炉燃煤采暖面积41.5亿㎡。全部面积的采暖均是由一个个独立的采暖系统。每个采暖系统均由热源、循环水泵外网及采暖用户组成。

循环水泵电耗及锅炉燃料消耗是采暖成本两大要素。高效经济采暖就要循环水泵运行耗电最少,锅炉高效保量生产需要热能燃料消耗最低,保证全部用户达到规定采暖温度。要每个采暖系统高效经济采暖,势必要依靠“智能”管理达到以下目标:

ü 优化循环水泵运行工况最佳电耗最少

ü 锅炉高效生产所需热能燃料消耗最低

ü 量化生产系统需要热能平衡分配使用

三个目标实现均与系统的循环流量紧密相关。是否达到最佳检验方法有:

实践检验方法:

采暖系统每个采暖期采用不同循环流量(不同供回水温差)运行采暖,或总结分析历年不同流量(温差)运行资料,最终判定最佳流量(温差)。这种检验方法投资巨大周期很长,供热企业很难允许这种实验。

模拟检验方法:

同一系统采用不同循环流量(不同供回水温差)模拟运行采暖,分析总结各流量模拟运行资料,最终判定最佳流量(温差)。这种检验方法不动资金投入只在电脑上作业周期很短,不需要供热企业许可。

热源一次系统模拟运行工况

齐市双热源一次系统采暖面积262万㎡:非节能建筑面积153.9066万㎡,设计负荷指标52.93W/㎡。节能建筑面积108.9034万㎡,设计负荷指标33.69W/㎡。一次系统加权平均设计热负荷指标:

QBJ=33.69×(153.9066/262)+52.93×(108.0934/262)=41.63W/㎡

一次系统模拟流量运行工况(历年运行流量演变历程)

工况

频率

扬程

循环流量

供水

回水

温差

泵效率

平米耗电

电耗降到

编号

HZ

 mH20

m3/h

%

KW/㎡

%

2*918

50

47

3120

80

45

35

80

0.808

 

①918

50

12

2946.15

69.33

45

24.33

26.55

0.875

100

②918

40.5

12/7.87

2386.38

75.03

45

30.03

26.55

0.524

66.75

③918

35.5

12/6.04

2091.77

79.27

45

34.27

26.55

0.383

48.78

④918

30.5

12/4.46

1797.15

84.88

45

39.88

26.55

0.295

37.57

⑤918

25.5

12/3.12

1502.53

92.7

45

47.7

26.55

0.238

30.31

⑥918

24.147

12/ 2.79

1422.81

95

45

50

26.55

0.228

29.04

918

21.94

24/2.31

21.94

100

45

55

50.51

0.212

27

⑧946

41

10/6.72

1194.74

105

45

60

79

0.079

10.06

集中供热系统最佳循环流量


一次系统模拟流量运行工况的解析

1、工况水泵电机处在“危险”之中

918#循环水泵电机280KW,该泵工频12mH20扬程运行时,水泵工作点严重“右偏”水泵效率26.55%,水泵电机功率达350KW远超280KW电机功率。运行很短时间会发生电机过热烧坏事故!这种工况只在调试期间出现。

2.变频成为事故“救灾”措施

②918工况水工频12mH20扬程40.5HZ变频运行时,流量2386.38 m3/h,扬程

降至7.87mH20,电机功率降至209.587KW小于280KW电机功率。变频成为电机过热烧坏事故的“救灾”措施,水泵可长期安全运行。

3.循环水泵降频运行是省电有效措施

②918到⑤918工况清楚展出:“频率阶梯降低流量阶梯降低温差阶梯升高,水泵电耗阶梯降低”的变化规律。

频率越小循环流量越小供回水温差越大循环水泵电耗越小

4“定点模式”还是高能耗工况

⑤918工况如001所示。安全无事采暖投诉很少,众供热企业省心及政府主

管供热人员安心,成为目前双热源一次系统“定点模式”采暖。

918 ~⑤918工况是齐市双热源一次系统十数年管理进步的历程。水泵平米电耗从0.875KW/㎡降到0.238KW/㎡⑤918工况电耗达到最低。

但是,“定点模式”工况还是高能耗工况

明显表现之一:水泵26.55%低效费电运行低级错误还在继续

明显表现之二:130T/H锅炉按60℃温差要求运行时锅炉效率85%,而锅炉实际运行温差48℃,锅炉还在低温差低效率浪费燃料状态运行。

正是因为对《水泵低效率费电低级错误不纠正,对锅炉低温差低效费煤技术问

变频供热技术-供热二次网节能方法


001----大泵变频运行工况

题不理解无知无作为》,所以⑤918工况仍然是费电费煤的高能耗工况。

5.北方采暖一次系统运行真实现状写照:

918 ~⑤918工况,同样是北方地区一次系统现状真实写照。简单可从一次系统供回水温度温差来判定:

一次系统有双泵并联供回水温差不到30℃运行的,能源浪费最为严重。

也有一次系统单泵“右偏”工况变频供回水温差30℃上下运行的,管理有进展能源浪费还是很大。

就是一次系统供回水温差45℃左右运行,管理进步很大还是高能耗系统。

北方地区一次采暖系统与齐市双热源一次系统的进步是同程的。918 ~⑤918工况反映的“水泵低效和锅炉低效”工作,也是共同的普遍的。

6“定点模式”工况的等效水泵

918#循环水泵工频12mH20扬程25.5HZ变频运行:水泵《流量1502.53m3/h 扬程3.12效率26.55%》工况,与《流量1502.53m3/h 扬程3.12效率26.55%》功率为95.308KW的水泵在工作效果相等。

供热系统最佳循环流量是高效经济采暖关键

7一次系统阻力很小

一次系统运行流量1502.53m3/h时系统阻力为3.12mH20,当系统运行1039m3/h设计流量时系统阻力只有1.49mH20。说明一次系统管径极大阻力系数极小。

8.一次系统最佳循环流量:

双热源一次系统60℃温差设计,综合考虑采暖建筑热负荷及外网输送热损需要,设计循环流量为:GJ=1039 ×1.15=1194.74   m3/h

⑤918工况知,一次系统循环流量按1502.53 m3/h运行时,系统的阻力为3.12mH20,系统循环流量以1194.74 m3/h运行时系统阻力为:

HJ=3.12×(1502.53/1194.74)2=1.97   mH20

9一次系统最佳循环水泵

一次系统设计流量1194.74 m3/h,系统设计阻力1.97mH20。

⑧946#水泵《额定流量1457m3/h额定扬程10 mH20效率79%》电机55KW。水泵流量和扬程均准确符合设计参数,并且循环水泵的型号能力足够大电机最小。

10.最佳循环水泵的最佳工况

⑧946工况水泵工频10mH20扬程变频41HZ运行,水泵《流量1195m3/h扬程6.72 mH20效率79%》工况,是最佳循环水泵最佳工况。如002--标准流量工况所示。

11.最佳循环流量锅炉高效工作

一次回水进锅炉加热,得热水比重变轻上升冷水比重大下降,炉内形成自然循环主导有组织流动。

进入锅炉流量与炉内自然循环流动强度成反比。进入锅炉流量越小,

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