CN109185972B - 热力站循环泵优化调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热力站循环泵优化调节方法，包括以下步骤：采集用户侧管路运行参数；将所有单元回水温度调整为一致；根据循环泵各工况点流量扬程绘出循环泵运行特性曲线以及循环泵变频各频率点运行特性曲线；对比循环泵特性曲线和实际运行特性曲线，根据各频率点运行特性曲线得出循环泵运行在高效区的频率区间；根据循环泵的高效区的频率区间设定循环泵运行的最大频率和最小频率，在此区间内调节循环泵，循环泵在保证二网末端的最小压差的频率运行。本发明所述方法可以根据循环泵的运行特性曲线，实际测出变频控制下的各频率点的运行特性曲线，结合管网特性曲线，找出循环泵的最佳工作点，以达到在保证供热质量的前提下，降低电耗，节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及热力站供热调节技术领域，具体来说，涉及一种热力站循环泵优化调节方法。
背景技术
以煤为主要燃料的集中供热是我国北方冬季取暖的主要形式，消耗能源的同时也加剧了环境污染，所以在供热行业进行节能减排，有良好的社会效益及经济效益。
目前换热站循环泵一般采用定频控制，而循环泵运行的工作点是否是经济合理的则没有数据的支持和科学的论证。一些循环泵选型选大了，就需要使用变频将频率调整下来，但实际上频率如果过低则水泵不能在高效区运行，节能的效果十分有限。
发明内容
本发明的目的在于提出一种热力站循环泵优化调节方法，以克服现有技术中存在的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
热力站循环泵优化调节方法，所述方法包括以下步骤：
1)数据采集：采集用户侧各单元回水温度、二网负荷末端压差、二网流量、二网供回水压力、循环泵变频频率和循环泵输出功率；
2)调节前准备：以用户侧各单元回水温度为依据，调节单元阀门，将所有单元回水温度调整为一致；
3)数据处理：根据循环泵各工况点流量扬程绘出循环泵运行特性曲线以及循环泵变频各频率点运行特性曲线；
4)数据分析：对比循环泵特性曲线和循环泵运行特性曲线，若两者误差在预定的误差范围值内，则以所述循环泵特性曲线为标准曲线，绘制循环泵的管路曲线，得到若干循环泵的实际工作点，并依据所述工作点的流量、扬程计算出循环泵的有效功率，同变频的输出功率计算出循环泵工作点的运行效率，配合循环泵效率曲线，确定在循环泵高效区的频率区间，若两者误差超过预定的误差范围值时，则重复步骤3)-步骤4)；
5)调节方法：根据循环泵的高效区的频率区间设定循环泵运行的最大频率和最小频率，在此区间内调节循环泵，循环泵在保证二网末端的最小压差的频率运行。
进一步的，步骤5)中，如果二网末端的压差始终大于要求的最小压差，则需要更换功率较小的循环泵并重复步骤1)至步骤5)。
本发明的原理：
为防止循环泵的机械损失过大，循环泵转速调整一般只在小范围内进行，效率可近似认为相等，且同一台循环泵质量不变，由此得循环泵的流量、扬程、轴功率与转速之间的变化规律，称为循环泵的运转比例定律，具体近似如下：
Q1/Q2＝n1/n2
H1/H2＝(n1/n2)2
P1/P2＝(n1/n2)3
式中：Q1、H1和P1-----循环泵转速为n1时对应的流量、扬程和轴功率，Q2、H2和P2-----循环泵转速为n2时对应的流量、扬程和轴功率。
由上式可以看出，循环泵的轴功率与转速的三次方成正比，降低转速可以明显地减小循环泵的轴功率，从而大幅减小循环泵站的能源消耗，达到节能增效的目的。
另外，根据水泵简易计算法，水泵流量计算公式为：
η＝2.73QH/P
根据以上公式，循环泵优化运行的目标就是在满足用户侧水力及热力需求的基础上，力争P最小。变频器的频率n减小，流量Q及扬程H都减小，轴功率P也减小，这时就要考虑效率η的取值范围，尽量使循环泵运行在高效区，以保证P最小。
本发明的有益效果：本发明所述方法可以根据循环泵的运行特性曲线，实际测出变频控制下的各频率点的运行特性曲线，结合管网特性曲线，找出循环泵的最佳工作点，以达到在保证供热质量的前提下，降低电耗，节能减排。
附图说明
图1是循环泵各工况点的流量-扬程曲线汇总；
图2是循环泵的流量效率曲线。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的实施例所述的一种热力站循环泵优化调节方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：机组所带二网的各个居民单元安装温度传感器测量回水温度，根据回水温度调节好二网的水力平衡，即使各单元回水温度保持一致。二网的负荷末端安装压差传感器，测量末端压差，以避免管网出现水力不足。管网末端压差不能低于一个最低值，以此保证末端的水循环正常，而根据保证了这个压差的最低值，也就可以确定循环泵的最低运行频率。
二网水利平衡调节的理论依据如下所示：
具体调节时，由热平衡方程可以得到，散热器向房间传热应与房间向室外的传热量相同，即：
其中：q为建筑物的体积供热指标，V为建筑物的外部体积，tn为室内温度，tw为室外温度，K为散热器的传热系数，F为散热器的散热面积，
为散热器热煤平均温度。
由上式可解出：
即，在稳定工况下，室温为供回水平均温度和外温的加权平均，系数由建筑物的综合传热系数与散热器的传热系数之比决定，如果在比值差不多的情况下，测各热力站的
值基本上反映了该热力站所负责建筑的平均室温，如果各支路的供回水平均温度调为一致，则可以近似认为采暖房间的室温是彼此均匀的。
由于从热力站出来的各支路供水温度是一致的，只要把各支路的回水温度调整成一致就可以了，这也是回水温度平衡法的理论依据。
为了各单元支路的回水温度一致，首先要设定控制目标值th。
公式为：th＝支路1回水温度X(支路1供热面积/总面积)+支路2回水温度X(支路2供热面积/总面积)+支路n回水温度X(支路n供热面积/总面积)
调整步骤：在智能监控终端配备指挥人员一名，在每个单元旁配备操作工人，服务器云平台统一采集各单元的回水温度，根据各单元测量的回水温度和控制目标值进行比较的结果，在智能监控终端上生成指挥命令，指挥人员把指挥指令下达给现场的操作工人，操作工人根据指挥指令操作单元母管上的热网自动调节阀，如此反复几次，就可以快速实现平衡调整。
步骤二：通过查阅循环泵的技术资料，确定循环泵的特性曲线，循环泵的特性曲线包括但不限于水泵的流量与扬程Q一H曲线、流量与功率Q一P曲线、流量与效率Q-η曲线、压差与流量ΔP-Q曲线、压差与功率ΔP-P曲线以及压差与效率ΔP-η曲线。换热站主管道上安装流量计，测量二网的流量。安装供回水压力传感器，计算出压差，确定循环泵的实际扬程。
步骤三：循环泵工频(50HZ)运行，通过换热站二网主管道上的阀门，调节流量。从阀门全开到阀门全关根据流量取五个等分点，即流量的100％，75％，50％，25％，0％，同时记录这五个点的循环泵的实际扬程，根据五个点的流量、扬程校核泵的特性曲线，如果误差不大则以此曲线作为标准曲线，如有误差则重新确认。此处需要确认的有两方面，一个是厂家提供的泵的曲线是否正确，另一个就是试验的过程是否存在问题。如两方面都无问题，则上述实验点与泵的流量-扬程的特性曲线应该吻合。
步骤四：循环泵45HZ运行，重复步骤三，绘制出45HZ的泵的特性曲线。以此类推，如图1所示，绘制出40HZ，35HZ，30HZ和25HZ共6条曲线。
步骤五：主管道上的阀门全开，通过循环泵变频调节循环泵频率，取六个频率，50HZ、45HZ、40HZ、35HZ、30HZ、25HZ，测量记录每个点的流量，扬程和变频器的输出功率，绘制出阀门全开的管路曲线，从而得到循环泵运行的6个实际工作点，如图1所示，6个实际工作点为管路曲线与循环泵的6条流量-扬程曲线的交点。管路曲线的绘制是现有技术，具体有达西公式、谢才、海澄和威廉公式。
步骤六：根据六个工作点的流量、扬程计算出循环泵的有效功率，同变频的输出功率计算出循环泵六个点的运行效率，配合循环泵效率曲线，确定在循环泵高效区的频率区间。
根据水泵简易计算法，水泵流量计算公式为：
PU＝2.73QH，η＝PU/P
其中，PU为水泵的有效功率，P为水泵变频输出功率，η为电动机效率。依据上述公式计算出各个点的水泵效率，如图2所示，对应流量-效率的特性曲线，画圈部分为水泵高效率区，这个效率区间对应的变频器频率即为高效区的频率区间。
步骤七：根据循环泵高效区的频率区间设置频率最小值和频率最大值。保证二网末端的最小压差3-5米，尽可能大的拉大二网供回温差。
如果循环泵频率始终在最小频率运行，并且二网末端的压差始终大于5米，则循环泵的功率偏大，应考虑更换小功率的循环泵。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.热力站循环泵优化调节方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1）数据采集：采集用户侧各单元回水温度、二网负荷末端压差、二网流量、二网供回水压力、循环泵变频频率和循环泵输出功率；
2）调节前准备：以用户侧各单元回水温度为依据，调节单元阀门，将所有单元回水温度调整为一致；
3）数据处理：根据循环泵各工况点流量扬程绘出循环泵运行特性曲线以及循环泵变频各频率点运行特性曲线；
4）数据分析：对比循环泵特性曲线和循环泵运行特性曲线，若两者误差在预定的误差范围值内，则以所述循环泵特性曲线为标准曲线，绘制循环泵的管路曲线，得到若干循环泵的实际工作点，并依据所述工作点的流量、扬程计算出循环泵的有效功率，同变频的输出功率计算出循环泵工作点的运行效率，配合循环泵效率曲线，确定在循环泵高效区的频率区间，若两者误差超过预定的误差范围值时，则重复步骤3）-步骤4）；
5）调节方法：根据循环泵的高效区的频率区间设定循环泵运行的最大频率和最小频率，在此区间内调节循环泵，循环泵在保证二网末端的最小压差的频率运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5）中，如果二网末端的压差始终大于要求的最小压差，则需要更换功率较小的循环泵并重复步骤1）至步骤5）。
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|---|---|---|---|---|
| CN110410854B (zh) * | 2019-07-16 | 2023-08-04 | 合肥瑞纳智能能源管理有限公司 | 一种换热站运行特性曲线自动修正调控方法及系统 |
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| CN114017303B (zh) * | 2021-11-09 | 2024-08-16 | 华工(江门)机电有限公司 | 一种水泵的变频增容控制方法 |
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| CN115111150B (zh) * | 2022-07-20 | 2023-03-24 | 深圳市前海能源科技发展有限公司 | 水泵运行预测方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2524943A1 (fr) * | 1982-04-09 | 1983-10-14 | Electro Hydraulique Seh | Ensemble de pompage, tel qu'un circulateur pour installation de chauffage central, a caracteristique hydraulique predeterminee |
| CN103062076A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-24 | 北京清华同衡规划设计研究院有限公司 | 一种城市水厂泵站单台水泵性能曲线率定方法 |
| CN104612979A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-13 | 深圳开蓝能源科技有限公司 | 泵的二次选型节能方法 |
| CN107726442A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-02-23 | 烟台华蓝新瑞节能科技有限公司 | 一种热网平衡调控方法 |
| CN108415466A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-17 | 温州大学激光与光电智能制造研究院 | 一种流量控制系统泵运行区间估计方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2524943A1 (fr) * | 1982-04-09 | 1983-10-14 | Electro Hydraulique Seh | Ensemble de pompage, tel qu'un circulateur pour installation de chauffage central, a caracteristique hydraulique predeterminee |
| CN103062076A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-04-24 | 北京清华同衡规划设计研究院有限公司 | 一种城市水厂泵站单台水泵性能曲线率定方法 |
| CN104612979A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-13 | 深圳开蓝能源科技有限公司 | 泵的二次选型节能方法 |
| CN107726442A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-02-23 | 烟台华蓝新瑞节能科技有限公司 | 一种热网平衡调控方法 |
| CN108415466A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-17 | 温州大学激光与光电智能制造研究院 | 一种流量控制系统泵运行区间估计方法 |
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