牡丹江热力设计有限责任公司 黑龙江牡丹江 157000
摘要：科学技术的发展迅速，我国的现代化建设的发展也有了提高。换热站中设有换热器、循环水泵、除污器、水箱、补水泵等设备，其中，循环水泵是最主要的耗电设备。而目前普遍存在的问题是循环水泵选型过大，因此需要正确认识循环水泵实际运行情况，特别是换热站中各设备实际运行时阻力分布，在设计中根据水泵实际运行情况进行选型，从而降低电耗，达到节能的目的。
关键词：换热站；循环水泵；选型分析
引言
随着城市集中供热事业的迅速发展，热用户对供暖质量和要求也在不断提高，尤其是室内温度标准由原来的18℃提升到20℃，每年供暖期间会接到许多用户关于冷热不均的投诉，这些投诉直接影响了供热企业的信誉和供暖、收费、能耗评价指标等工作。针对这些问题，经反复调查，分析研究，确定了主要原因是集中供热系统循环不均问题。针对问题，供热维修人员从水泵循环流量、系统压差、循环泵的选型和系统阻力测定、系统定压处理、系统流量的平衡、分户改造等多方面对热循环系统进行改造处理，通过水泵更换、热循环系统优化改造、加装流量计和调节系统平衡、热用户改造等工作，解决了供热系统循环不均的问题，供热质量明显提高，用户投诉大幅下降，收费率由原来91%提高到97.2%，燃气能耗指标也大幅度降低，工作亦受到表彰。下面就系统循环不均存在的问题及处理方法展开分析。
1系统介绍
1.1循环水系统配置
循环水系统采用带自然通风冷却塔的扩大单元制供水系统，由集控室集中监控的闭式循环。每台机组配置两台凝汽器，冷却面积36000m²/台，总冷却水流量热季60584m³/h，冷季40525m³/h。每台机配置两台循环水泵，一座淋水面积为9000m²的冷却塔，冷却塔采用管式压力配水系统。在两台机组的循环水管之间设置两台电动蝶阀作为联络阀，布置在泵房外的联络阀门井内，在两座冷却塔之间设有联络明渠。
1.2循环水泵型号
88LKSA-25.6型式：湿井式、固定叶片、转子可抽式、立式斜流泵。夏季两台机四台循环水泵运行，冬季单机单泵运行，春秋季两机三泵运行。循环水泵允许堵转运行（即出口门关闭）运行时间不得超过10s。循环水泵与电动机采用可调节的刚性连接。
2优化措施分析
2.1优化工业汽轮机转速控制的建议
老城供热首站里，在供热蒸汽流量变化时，工业汽轮机进汽调节门的开大关小动作不及时造成的转速变化幅度大，转速自动调节品质不高的详细情况如下：目前，工业汽轮机的转速控制模型仅为目标转速追踪与控制，即在自动控制系统里人为设定某个目标转速值，当受到外界条件扰动造成转速变化之后，自动控制系统再调整工业汽轮机进汽阀门开度来调节转速恢复到原设定值。尽管采用了理论PID调节模式，但是这种追踪单一信号的自动控制方式从设计上就是滞后调节，建议可以类比锅炉汽包的水位调节模型——三冲量调节，在自动调节中追踪多个信号，增加几个影响工业汽轮机转速的参数作为综合调节的追踪信号，如发电机组负荷，供热抽汽量，高压换热器进汽量等，提高转速调节品质。
2.2优化管网循环流量
循环流量与同下列因素有关：1）由于设计规范的原因，计算的热负荷取值一般偏大，供水温度一般在115℃～130℃，回水温度一般在70℃～80℃，温差应在45℃～50℃，实际运行中温差过大，在新疆乌鲁木齐地区，供水温度一般在70℃～80℃，回水温度一般在50℃～60℃，温差最大在15℃～20℃，即使在较冷天气情况下，也能保证室温在20℃以上，偏大的设计热负荷Q，使循环流量随之增大，导致管网的沿程阻力、电机能耗升高。2）合理选择循环流量和供回水的温差（tg-th），保证热用户供暖的效果。在设计热负荷Q一定的条件下，适当的提高的供回水温差（tg-th），可以减小循环流量G，降低水泵功率消耗。选择合理的温差Δt，优化循环流量G，是节能增效的主要手段。在实施过程中，我们优化循环流量G的办法是，按建筑面积3L/㎡.h计算循环水量，再根据用户对象、房屋结构、系统设计等进行适当调整，通过多年的实践证明，这种方法简单，操作性强，而且供暖效果较为满意，用户温度可达到20℃以上。在乌鲁木齐天气较冷的情况下，供水温度在50℃～60℃，温差在10℃～15℃，同样也能保证供热质量，达到需求与耗能的优化目的。3）改造循环水泵提高循环效率。通过对学校的基础楼循环水泵、1号学生公寓循环水泵、福利区换热站循环水泵、京都小区换热站循环水泵、武警换热站循环水泵、进行选型改造。取得了良好的效果，既满足了循环量又节约了运行费用，例如：2016年改造了基础楼循环泵，把原有的17Kw的卧式泵改为现在的11Kw的立式带变频的节能水泵，在压力和流量满足要求的情况下，不仅没影响供暖效果，同时每个采暖期还节约电费2.5万度。对于供热一网流量的确定，应根据二网的要求，实行定流量、变流量或者定变结合的方式进行调节。计算流量时，可按二次网热用户的建筑面积乘以1.5L/㎡.h，并以此计算热网管径，确定循环水泵参数。实际运行时再按0.9～1.5L/㎡.h之间进行修正。最后确定一网流量。采用这种方法取得了比较明显的效果。
2.3循环水压力波动
其实这个问题与上一个问题有相关联之处，工业汽轮机转速骤增，但是没有达到超速保护动作值，转速骤增造成的循环水压力波动也会给安全带来冲击，这个压力波动表现为循环泵出口压力骤增而泵入口压力骤减，特别是极寒天气下的供热循环水供水压力极高，这时叠加压力波动可能就会造成循环水供水管路薄弱部位爆管，泄漏循环水，另外循环泵入口压力骤减达到补水自动联锁值，补水系统认为循环水回水压力低，缺水，联锁启动事故补水泵，由于此时循环水系统实际并不缺水，大量向循环水系统补水又造成整个循环水系统压力升高，引发高压爆管问题，环环相扣，连锁反应，安全隐患极大。目前也在优化补水系统自动联锁设置，尽量排除设计施工环节留下的事故隐患。
2.4供暖系统定压
为保证供热系统可靠的工作和系统安全运行，需要对供水系统采取稳定压力措施。目前主要采用补给水泵定压。补水泵的作用是在供暖前向系统注水，系统运行期间补充漏水量，实现静水压值的恒定。补水定压泵运行分为间歇式补水泵定压和连续补水泵定压，补水泵采用间歇运行，压力在上限时易造成系统压力过大，在下限时易造成引系统顶部缺水现象或压力不够的问题，在早晚会出现补水泵频繁启动问题，压力波动对散热器会造成威胁，尤其是老旧小区的散热器承压和质量都不太好，造成问题更多。补水泵变频调速定压的节能效果非常明显，能使恒压点压力稳定在设定值，所以被广泛使用。补水定压泵的安装，应尽可能在补水点附近，这样可以减少管路压头损失。
结语
在城市集中供热系统出现的供热不均问题，在单位供热系统中，通过合理调节供回水温差、优化循环流量、调节系统平衡、变频调速水泵、热用户改造的方法，改善用户供热质量，提高了供热系统供热效率，降低水泵能源消耗，取得较好的社会和经济效益。
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