沈阳市热力工程设计研究院 辽宁沈阳 110014
摘要：随着“节约能源，妥全可靠，降低成本”的原则，对换热站的采暖循环水系统提出的节能技改措施EPC型流体输送技术是目前比较先进的循环水系统节能技术，根据流体的特性而制作一种装置，该装置能最大限度地节约能源，并且保持原有的采暖舒适度，节能效果立竿见影
关键词：循环水泵；节能技术；换热站
引言
本文介绍一种水泵节能改造方法，依据原有环水泵技术参数及系统运行参数，在满足原系统流量及供暖需求的前提下，重新设计选型，通过更换原有循环泵及相关设备，进行节能改造。
1、存在的问题
供热公司换热站主要耗能设备是循环水泵，循环水泵的运行效率直接决定着能源利用水平。通常，循环水泵型号的选择主要根据工作介质、工作介质特性、扬程、流量、环境温度等数据，选择工作平稳、寿命长、节省成本的水泵。但在实际选型时往往很难做到水泵型号与本体系统的完美结合，因选型不合理造成的大马拉小车现象屡见不鲜，即便选择的泵体型号适合本体系统的运行工况，但是普通泵体的运行效率较低，也难免成为能耗高的重要因素。通过优化系统配置，提高循环水泵的运行效率，降低运行能耗，对节约能源具有重要意义。
2、EPC型流体增压装置工作原理
在工艺冷却循环系统中，循环泵的配置是以系统规模容量为基础，以每升水拟置换多少大卡热量需配多少流量为依据，计算出循环泵的流量配置，然后再计算所在系统管网的阻力再加上适当的余量，最后通过流量和扬程计算出水泵所配的电动机功率。在循环泵的技术参数配置选型中，在流量Q不变的前提下，循环泵的扬程H越高，其水泵所配的电机功率N越大，反之，其水泵所配的电机功率N就越小，循环泵配置的电机功率越大，所消耗的电能越高，随着经济的高速发展，电力供应越来越紧张，而大功率电机所耗的电能又会带来高额的设备运行成本。在循环系统中循环泵的扬程是为了克服系统管网的阻力，循环泵在停止状态下水泵的进、出水口的压力是均等的，一旦循环泵启动，循环泵出水口的压力和流速在整个循环系统中都是最高、最快的。传统的离心水泵工作时，单通道的水流在水泵高速旋转时，水泵进口处产生涡流，由于涡流的产生会降低水泵的输送能效，EPC型水泵是将水泵的吸水口变为多通道进入，多通道的流体能克服水泵吸水口处的祸流现象，可最大限度地排出吸入的流体，提高水泵的输出效率，流体在匹配的水泵专用叶轮的作用下，进入加装在水泵出水口的流体增压装置，流体增压装置主要是利用循环泵出口的瞬间高压、高流速提高循环泵的效能，当流体进入节能装置后，由于装置独特的内部设计，在内部会形成负压，所形成的负压会对水泵的出水口产生一股吸力（无论是空气动力学还是流体力学，凡是负压都有吸力），节能装置所形成的负压吸力能对水泵出水口的水流产生吸力，其所产生的吸力能替代循环泵的部分扬程克服系统的阻力，在循环泵流量不变的情况下，一旦循环泵的扬程降低，则循环泵所配电机功率将大幅下降，从而达到节约设备运行电费的目的，EPC型流体输送节能装置结构图如下：
图1 EPC型水泵工作原理图
图1中：。为传统的水泵和EPC型水泵进口的对比：h为流体增压装置工作示意图；。为整套BDEL型装置的工作示意图）
3、循环泵节能改造项目EPC实施流程
3.1投标方案的确定
影响水泵系统耗电量的因素主要有流量、扬程、运行时间与系统各个环节的效率。因此，在满足供热要求的前提下，采取有效措施降低流量和扬程，提高各个环节的效率，缩短水泵的运行时间，能够减少水泵及其系统的耗电量，这是水泵及其系统节能的基本途径。经过评标，选出技术方案最佳和报价最合理的中标单位。
3.2施工安装
设备的安装是EPC项目的重要环节。改造前首先到现场勘察，记录现场信息。如：原有水泵的形式、循环泵接口管径、循环泵改造安装空间、循环泵的吊装搬运空间、循环泵底座的形式、改造现场照片、评估一下循环泵的改造难度等。施工时提供改造图纸、改造设备清单和辅材清单、技术要求、注意的事项等。公司生产各部门全力配合，保证施工安全、安装质量和运行切换安全。
3.3安装调试
1）新泵安装测试前是原有水泵在运行，在切换到新泵运行之前，首先记录原泵运行相关的相关运行参数。2）与调度中心联系切换新泵运行。首先满负荷运行，记录相关运行参数；其次按实际室外温度调节工况进行运行，再记录相关运行参数。3）对新泵、旧泵运行参数进行比较。
3.4运行调试
1）系统阻力过高，造成实际运行扬程超出铭牌的额定扬程。2）换热站二次侧除污器堵塞。3）旁通阀门没有关闭或关闭不严，备用循环泵止回阀不严。4）个别换热站单台板换运行。5）流量计不准，可以通过循环泵的运行曲线判断。6）水泵本身的流量达不到铭牌额定值。找到原因后，及时处理缺陷、查找系统阻力高的原因、修改运行方案，进行了第二、三、四轮调试。通过采暖日数、供暖参数对热耗进行同比、环比的变化分析，对指标严重偏离平均值的换热站进行整体分析，分阶段变流量调整，实时对能耗指标进行观测，及时对运行方式进行调整。制定契合实际的运行曲线及参数，以满足指标要求。运行方式的调整主要有流量、温度、双曲线、经济运行及控制频率五种情况。主要的措施有：重新校核供热负荷，调整水管管径；对各个换热站的换热器进行清洗，最大程度的去除污垢，
3.5二次管网平衡调试
二次管网平衡调试重在寻找能耗平衡点，均衡调控，使循环泵运行曲线和管网运行曲线处在高效区域内。水力平衡调试是一项复杂的系统工程，需要改造设计方、供热企业、施工单位和设备厂家互相配合共同完成联合调试。供热管网水力平衡调试必须进行负荷和水力校核计算，通过仪器设备到现场进行测调，确保管网近远端的流量平衡和阻力平衡。在外管网到达基本水利平衡后，才能确保换热站循环泵调试后到达最好的节能效果。
3.6最终水泵运行方案的确定
3.6.1非极寒期运行方式
非极寒期一般为室外最低气温在-10℃以上，这段时间在整个供暖期的时间是最长的。因此控制好这一时期的能耗指标对于整个采暖季而言是至关重要的。
3.6.2极寒期运行方式
极寒期一般为室外最低气温在-10℃以下，这段时间在水、电、热各项指标的消耗量最大。重点要做到既要保证供暖效果，还要保证能耗消耗不要过大。
3.6.3经济运行方式
当室外温度能够达到0℃～7℃时，可以按表1运行。
表1 经济运行的分类
结束语
新型直接连接供热系统的创新工艺经过三年的实践证明：新系统克服了原直接连接系统在新工况下的安全性、稳定性和经济性不断变差的缺点。与传统工艺相比，节能效果显著，系统的自动化程度、安全性、稳定性和经济性普遍提高。使直接连接这种简单、可靠、占地面积小、初投资小的经典换热站连接形式旧貌换新颜，在当前热网新的水力工况下实现了安全、稳定、经济的运行，成为城市集中供热系统建设方案的一个优化的新选择。这将会为供热企业的节能减排做出有益的贡献。
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论文作者:赵一帆,孟繁腾
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期
论文发表时间:2019/6/19
标签：水泵论文; 循环泵论文; 扬程论文; 节能论文; 系统论文; 流体论文; 流量论文; 《建筑细部》2018年第23期论文;