改造技术方案
蒋新东
华电能源牡丹江第二发电厂 黑龙江 牡丹江 157015
【摘要】通过对热力换热站内电机进行改造，更换为低噪音高效双蜗壳节能泵，配置高效电机。在保证原换热站功效不变的情况下，有效节约电耗，减低供热成本，提升企业经济效益。
【关键词】 节能 高效
一、引言
牡丹江第二发电厂供热面积2086万平方米，直供热面积1200万平方米，趸售面积886万平方米，128个换热站，每年耗电量2000万千瓦时，用电费1600万元。占供热成本比例较大，给供热经济效益提升带来很大困难，通过对换热站电机改造，可以在保证安全、质量供热的条件下，大幅度节约电耗，有效提升供热板块经济效益。
二、牡丹江第二发电厂37套电机节能改造方案
1、原始数据
牡丹江第二发电厂热源由热电联产提供，经板式换热器输送到各用户。本次改造项目共计改造13套换热机组。2019-2020年13套供热系统改造项目在网面积777260.78 ㎡，实供面积645650.52㎡。
换热站现场采集数据如下：
2、耗能分析（电能）
根据换热站数据计算，将改造泵耗电量与原循环泵耗电量相比较，得出节能比例。
3、计量办法（电能）
（1）以供暖季实际耗电量为参考，根据理论计算得出改造节能比例；
（2）安装电表进行测试，方法为：在原系统循环泵及改造泵上各安装一块电表，分别运行原循环泵和改造泵1小时，记录1小时下原循环泵和改造泵的耗电量，从而得出节能比例。
三、解决方案
本项目方案按照实际面积计算，根据设备的各参数，根据当地室外温度，计算出供热系统在最冷季节需要的最大流量再加安全值，根据流量计算出系统的阻力，做以下改造：
1、循环泵改造方案：
选择泵厂生产的低噪音高效双蜗壳节能泵，配置高效电机，根据计算和测试的数据吻合后稍加预留余量。特制加工和系统完全吻合的参数。
（1）泵的特殊制作工艺
此高效节能泵的制造工艺，是上海凯浦泵业生产，节能泵制作标准有别于同类产品。叶轮制作采用不同型号不同模具，不得有半毫差异；泵体流量差距超过10%时重新开模具。
（2）泵和电机的特性
使用的泵采用的是双蜗壳，高效能、低噪音、超节能型泵，电机采用的是目前国际上耗能最小的高效II级能耗电机。
（3）安装消涡减阻设备
当水流通过三通、弯头、大小头、泵的出入口时会产生很大的涡流和阻力，而且由于水里溶解了空气，在泵的入口端负压区会产生气泡和水击。所以研制的在泵的入口端加装“消涡释气器”使泵的运行效率达到最高。通过对机房系统的各个阻力点分析，消除系统中许多不必要的阻力，使得系统在同流量下阻力最小。
改造后的循环泵是根据系统的运行曲线确定的泵的型号，是量身定做的，对系统的计算是通过二种以上的方法计算出来的，并且经过核对后确定准确无误后选型，所以泵的曲线2节能泵和系统的运行曲线2选型（实际）交汇点就是实际运行点也是泵的选型最高效点，所以运行最省电，系统最安全。
使用大温差小流量的原理下，我们选择的设备耗电量最小，使得系统安全稳定高效的运行。使改造后的系统运行效果与原系统运行效果一样。
2、改造原则：
（1）更换备用系统循环泵或加设旁通安装改造泵；
（2）在改造泵的入口安装消涡释气器。
3、改造后运行要求
（1）供热系统的水处理必须在整个运行阶段都符合工业锅炉房水质标准要求，达到不结垢。如原系统设备、管网、换热器等有水垢，必须清理干净，并将水垢排出系统外，才能做节能改造。
（2）改造后将定压泵定到从补水泵位置算起比所供区域的最高高度大10米，或和调到原循环泵运行时出口的压力。不论哪个系统，顶部放气系统必须畅通，当补水泵压力达到楼层高度时，最高处不存气，如果顶层放气不畅通，可以先以大泵运行把气带出来，然后放掉。
（3）补水定压系统建议用变频补水，不应采用人工补水或高位水箱定压补水。如果业主要求人工补水，必须在原系统运行正常后开启改造系统，并保证所有顶部放气畅通。
（4）改造完毕后，节能泵运行时：①如供热系统用二次网供水温度来控制一次网的流量开关或控制一次网分布变频泵的频率，节能泵无法运行。②如人为的调整供水温度、温差和控制方式，节能泵也无法运行。因为节能泵只节电不节热（冷），但也不多耗热（冷）。如要求必须按照人为调节的这种控制方式来运行，则供热系统中同一时期改造后一次网的流量与温度（一次网阀门的开度或一网分布变频泵的频率）与改造前一次网的流量与温度需保持一致；
（5）在节能改造中我们的运行方式为大温差小流量，对于供热系统供水温度高于原系统，回水温度低于原系统，但热量不多耗。
四、方案应用预期效果节能比例
依据采集数据最冷时原循环泵运行最大功率与改造泵工频状态下运行的功率作比较得出预期效果节能比例。
通过以上方式计算出改造前后的节能比例，参见下表：
换热站名称 在网面积（m2） 实供面积
五、改造泵和原循环泵运行比较
原供热系统的循环泵选型是设计院完成的，从泵的选型上，参数应该是估算出来后，再加上许多安全系数，所以选型远远大于系统的要求，而我公司是经过对现场数据实测和对设备参数的调研、结合管线的布置情况选出型号，然后一对一的特制加工，在符合系统的特性曲线后，达到最高效运行。见下图
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六、安全分析
完成后的安全分析及调节
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有备用系统的我们将备用循环泵拆下，安装改造后循环泵，没有备用系统的我们加设旁通安装改造循环泵。安装完毕后开始运行，调试阶段时间较短，不会使得室内温度高于或低于国家标准，如果经调试后正常，把拆下循环泵放入库房冷备。如经调试运行不正常，开启原有泵运行，然后把改造的循环泵拆下恢复原有循环泵，循环泵试运行只需要一天，不会造成影响。
七、结论
1.改造后，输送系统节能效果明显，节能50%以上。
2.改造后，现有面积内效应不变。
3.改造后，系统运行安全可靠，操作简便。（原运行系统未做任何改动，随时可恢复原态）