熱力站中循環水泵的流量和揚程如何進行選型計算?

集中供熱系統的熱力站是供熱網絡與熱用戶的連接場所。它的作用是根據熱網工況和不同的條件,採用不同的連接方式,將熱網輸送的熱媒加以調節、轉換,向熱用戶系統分配熱量以滿足用戶需求,並根據需要進行集中計量、檢測供熱熱媒的參數和流量。

熱力站中循環水泵的流量和揚程如何進行選型計算?

熱水採暖供熱熱力站系統:來自市政熱源一級管網供水管的高溫水,進入熱力站,經過換熱器換熱後,再經一級管網回水管返回市政熱源。供熱小區二級管網回水回到熱力站,由回水母管引至二網循環泵,升壓後,進入換熱器,換熱成滿足供熱要求的熱水到供水母管,由供水母管引出各路分支管(即二級管網供水管),送到各熱用戶。

很多熱力站二級網循環泵由於設計人員的習慣或參照前輩的設計選型,未做水力計算或對循環水泵的作用不了解,導致在熱力站中循環水泵的設計選型不合理,如循環水泵的流量偏大、揚程偏大,進而選擇的循環泵電機功率偏大。不僅初投資增大,同時也給熱力公司在造成了運行成本的上升,造成了大量的能源(電能)浪費。如何正確選擇循環水泵,在熱力公司和設計人員的眼中,顯得尤為重要。

1、循環泵的流量計算

採暖系統循環水泵的流量應滿足所有熱用戶設計流量之和,可按照下式計算:

熱力站中循環水泵的流量和揚程如何進行選型計算?

式中:

G--循環水泵流量,單位t/h;

t1--二次側循環水回水溫度,單位℃;

t2--二次側循環水供水溫度,單位℃;

Qn--設計熱負荷,單位kw;

Cp--二次側循環水的比熱容,單位[kJ/(kg•℃)]

2、循環泵的揚程計算

熱力站中循環泵的作用是克服站內設備、管路、二級網和最不利熱用戶內部系統阻力,使管路系統內熱水流動起來。

故採暖系統中循環水泵的揚程應滿足熱力站內設備和管路、二級網和最不利熱用戶內部系統阻力之和,可按照下式計算:

H0=H1+H2+H3+H4

式中:

H0--循環水泵的揚程,單位kpa;

H1--換熱機組二次側阻力,單位kpa;

H2--熱力站內部管道二次側阻力,單位kpa;

H3--二次側室外管路最不利環路的阻力,單位kpa;

H4--最不利熱用戶內部系統阻力,單位kpa;

單位簡單換算:1mH2O=10kpa。

3、個人的一點設計見解

在以往的熱力站設計工程中,許多設計者沒有思考,一味的對熱力站內的循環泵選擇兩用一備、或者三用一備,甚至多用一備的選型方式。但是循環水泵並聯運行後其流量之和一定小於各水泵銘牌流量之和,水泵的流量取決於並聯特性曲線與管網特性曲線的交點。因此在熱力站中選用多臺泵運行的時候,不僅設計者無形中會選大循環泵的流量和揚程,而且水泵長期並聯運行時也會造成能源(電能)的浪費。

參照各樣本循環水泵的並聯工況可知,單臺水泵運行的效率要明顯高於多臺水泵並聯運行。而且現階段,各熱力公司也充分認識到了水泵的選擇在節約能源和降低運行成本的重要性,大多選擇效率高的進口水泵或國內前列的優質水泵。

個人建議在對熱力站的循環泵進行設計選型時,做到每種工況下都是單臺泵運行。這樣既能節能能源,同時也能降低熱力公司的運行成本,同時也利於二次網供熱參數的調節。對於備用泵的設置,目前採用的進口水泵或國內前列的優質水泵在運行壽命之內皆不容易出現事故,設計者可根據熱力公司各熱力站循環泵水泵的參數情況,對新設計的熱力站循環泵進行冷備設計,即建議熱力公司在其庫房內備上能滿足相同熱力站參數範圍內的循環水泵,當某一個站內循環水泵出現事故時,可在2~3小時之內對事故站內循環水泵進行更換維修。這樣不僅能降低熱力公司對熱力站的初投資,又能避免因機組上熱備的水泵長期不用而引起泵的鏽蝕和損壞,造成資產浪費。


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