热力站循环水泵节能浅探

张韬

太原市热力集团有限责任公司 山西太原 030001

作为北方地区冬季采暖的重要设施，供热系统为输送热能所消耗的能量是非常可观的，如何能使这部分能耗降下来，是我们作为供热服务者应该思考的问题。笔者结合工作实际，通过对供热系统耗能分析，提出改造现有热力站内循环水泵，达到供热系统节能的目的，以供同行共同探讨。

1 热力站循环水泵节能的必要性

在供热系统中，节热、节水、节电是节能的三个方面。在建筑节能改造和系统跑、冒、滴、漏现象改善后，节电成为供热系统节能的重头戏。由于循环水泵在整个采暖季都需要时刻不停地运转，因此它的节电成为了系统节能的重中之重。

笔者在实际工作中发现，由于循环水泵选型不合理，导致系统耗电过高，因此选择合适流量及扬程参数的循环水泵对于热力站节能改造工作来说至关重要。

2 造成循环水泵耗能高的原因

2.1 供热系统设计热负荷估值偏大

由于最初设计时建筑的热负荷都是在资料不全或无法取得建筑物资料情况下粗略确定的，一般都估算得偏大，从而影响到了循环水泵所需流量的确定。

2.2 供热管网系统阻力估值偏大

同样的原因，供热管网的资料也往往无法收集或者收集不全，只能通过估算来确定管网的阻力，估值的偏大影响了循环水泵扬程的确定。

2.3 水泵不能在高效区运转

由于系统的流量和阻力的偏大，加之在选泵时认为“选大比选小好”，安全系数取值过高，都造成“大马拉小车”现象，这样势必造成循环水泵与系统实际参数不匹配导致水泵长期不在其高效区运行。

正是以上原因造成了循环水泵耗电居高不下。

3 优化循环水泵参数，降低电能消耗的方法

要降低循环水泵的电耗，就必须认真落实供热系统的真实参数，在此基础上合理选择循环水泵。

首先，我们根据历年耗热量记录确定各系统实际的耗热量，推算出每个系统的热指标，并计算出系统所需的流量G。其次，在不同工况下测出系统的循环流量并结合压差值确定各工况下管网特性参数S，并将各工况下的S值取均值，结合系统所需流量，计算站外管网的实际压力损失△P，同时考虑8-12mH2O的站内损失，即可确定循环水泵的扬程H。最后取不大于1.1的保险系数，确定出水泵参数。

4 通过对循环水泵的改造实现供热系统节能的实例

笔者曾对多个热力站循环水泵进行了节能改造，收到了良好的节能效果。以下仅以某个较为典型的热力站（简称A热力站）循环水泵的改造为例，说明改造的操作方法，供同行参考。

4.1 基本情况介绍

A热力站供热范围为某小区所有的23栋建筑，其中23#楼（14层建筑）为地暖供热，1-22#楼（6层建筑）为暖气片供热。该热力站对应地分设地暖区系统和暖气片区系统。其中地暖区为23#楼供热，实际供热面积23076.57㎡，安装TP100-360/2型（Q=160.1m³/h，H=31.1m，P=18.5kW）循环水泵两台；暖气片区为1-22#楼供热，实际供热面积89100㎡，安装KQL150/345-30/4型(Q=174m³/h，H=38m，P=30kW）循环水泵两台。经两个采暖季运行发现，两个分区循环水泵的能耗都偏高。

4.2 数据采集及重新选定循环水泵的步骤

（1）需要采集的数据。需要采集的数据有各供暖分区历年耗热量统计，各供暖分区二次网站口处供回水的压力值，及各供暖分区主管的流量。

（2）重新选定循环水泵的步骤。①根据历年运行数据得知，地暖区、暖气片区在两个采暖季的平均年耗热量依次为5885GJ和30303GJ。当地室外采暖计算温度为-11℃，采暖季平均温度为-0.9℃，平均热负荷利用率为65.17%，由此推出两个系统的采暖热指标分别为29.9W/㎡和39.9W/㎡。②按地暖区、暖气片区供回水温差分别10℃、20℃考虑，计算可得两系统所需要的流量依次为59.54m³/h、153.25m³/h。③利用流量计在站内二次网各供暖分区主管上测量实时的流量值，用高精度压力表在各供暖分区二次网站口处测量供、回水的压力，计算可得各供暖分区的管网特性数S。这时再结合第②步确定的流量，可以得出地暖区、暖气片区的站外管网压力损失依次为1.77mH2O、9.01mH2O。考虑站内损失10mH2O，则地暖区、暖气片区总阻力损失依次为11.77mH2O、19.01mH2O。④根据②、③步骤中得出的流量及扬程，考虑安全系数1.1后，选择循环水泵。选出地暖区循环水泵为 KQL100/125-5.5/2(Z)型 (Q=70m³/h，H=20m，P=5.5kW），暖气片区为KQL150/285-18.5/4型（Q=173.6m³/h，H=24m，P=18.5kW）。为节约改造成本，每个供暖分区只更换一台循环水泵，运行时启用该台水泵，原有水泵作为备用保留，仅在紧急情况下短时间启用。

4.3 其他改造措施

为了进一步降低管网的阻力，改造时将热力站内各供暖分区二次网回水管上的过滤器及新泵出口的止回阀一并取消。检查用户庭院管网的阀门是否能够正常开闭，将不能正常开闭的阀门更换，拆除多余的阀门、过滤器等管件，并在各单元入口增设压力表和温度计，便于日后平衡调节。

4.4 节能效果分析

改造前，A热力站一个采暖季用电201530.32kWh，电单耗为1.80kWh/㎡。改造完成，经过一个采暖季运行，用电量合计99370.45kWh，较上一采暖季节电102159.87/kWh，电单耗降为0.88kWh/㎡，节电率为51.1%。一个采暖季仅电费就可节省约52193元，节能效果明显。

5 结语

由于热力站在水泵选型之初基础资料的缺乏加之选型时保险系数取值偏大等原因，使得循环水泵电耗过大，我们应该在热力站运行数据积累和对各运行参数精准测量的基础上，确定出系统所需要的循环动力参数，最后选定适合系统运行的节能的循环水泵来。在对循环泵改造的同时，应尽量减少热力站和室外管网上不必要的阀件和其他附件，以使系统阻力尽量降低，达到节能的目的。