一、分布式變頻泵系統(tǒng)的原理 　　 在傳統(tǒng)的供熱枝狀管網系統(tǒng)中，一般是在熱源處或換熱站內設有一組循環(huán)泵，根據管網系統(tǒng)的流量和最不利環(huán)路的阻力選擇循環(huán)泵的流量、揚程及臺數；管網系統(tǒng)各用戶末端設手動調節(jié)閥或自力式流量控制閥等調節(jié)設備，以消耗掉該用戶的剩余壓頭，達到系統(tǒng)內各用戶之間的水力平衡；個別既有熱網由于用戶熱負荷的變化，資用壓頭不夠，增裝了供水或回水加壓泵，但由于不易調節(jié)，往往對上游或下游用戶產生不利的影響。 　　 隨著新型調節(jié)設備和控制手段的出現，使得對水泵的數字控制成為可能，這樣理論上可以取消管網中的調節(jié)設備，代之以可調速的水泵，在管網的適當節(jié)點設置，以滿足其后的水力工況要求。如果控制管網中適當節(jié)點的壓差，該點稱之為壓差控制點，對于主循環(huán)泵的選擇，只要能夠滿足流量和熱源到壓差控制點的阻力即可，這樣可大大降低循環(huán)泵的揚程，使得主循環(huán)泵電機功率下降許多；經濟控制點之后的每個用戶設置相應分布變頻泵，成為分布式變頻泵系統(tǒng)，使得原來閥門節(jié)流的能量不再白白地損失，由于水泵可用變頻器調速，主循環(huán)泵可大大降低電能消耗，理論上可省去調節(jié)設備，同時供熱系統(tǒng)可工作在較低的壓力水平，系統(tǒng)更加安全。中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會也已將分布式變頻泵系統(tǒng)的研究開發(fā)列為“十五”科技規(guī)劃。 　　 二、分布式變頻泵系統(tǒng)的設計 　　 在分布式變頻泵系統(tǒng)中，設計時應按以下步驟進行： 　　 1．管網系統(tǒng)設計，計算管網的阻力。 　　 2．選擇壓差控制點，不同的壓差控制點對應不同的設備初投資和管網運行費用，應按技術經濟分析進行選擇。 　　 3．選擇主循環(huán)泵，主循環(huán)泵的選擇考慮兩方面： 　　 （1）流量要求，應能提供管網的全部循環(huán)流量； 　　 （2）揚程要求，應滿足熱源到壓差控制點間管網阻力。 　　 4．分布泵的選擇，主要考慮滿足該分支用戶的阻力和流量。 　　 三、分布式變頻泵系統(tǒng)的實現 　　 按照以上思想，唐山市熱力總公司對所屬龍東鍋爐房供熱系統(tǒng)進行了改造。本文以此為例來說明分布式變頻泵系統(tǒng)的實現過程。 　　 1．龍東供熱系統(tǒng)由一座4×10t/h熱水鍋爐房和兩個間供站組成，基礎參數如下： 　　 （1）供熱建筑面積： 　　 龍南站：181814.31m2 　　 龍北站：139891.62m2 　　 合計：321705.93m2 　　 2．設備：主循環(huán)泵兩臺，開一備一，ISR200－150－400，功率N為90KW，流量Q為400m3/h，揚程H為50m水柱。 　　 3．管網：1－2管徑DN300，溝長L=500m 　　2－3管徑DN250，溝長L=536m 　　3－4管徑DN250，溝長L=650m 　　 根據近幾年實際運行情況，取熱源供回水溫度105℃/65℃，鍋爐房內部阻力損失10m水柱，龍北站內阻力損失10m水柱，龍南站內部阻力損失5m水柱，建筑熱指標取55kcal/m2h。 　 四、由以上參數，經計算選擇實驗改造方案如下： 　　 1．鍋爐房主循環(huán)泵換成H=24m，Q=480m3/h,N=45KW變頻泵 　　 2．龍南站一次供水加一臺變頻泵，H=12.5m　Q=200m3/h　N=15KW 　　 3．龍北站一次供水加一臺變頻泵，H=24m　Q=240m3/h　N=22KW 　　 4．龍南、龍北站變頻泵與原有管段并聯(lián)，并在原有管段增加閥門。 　　 需要指出的是，由于水泵的參數不可能完全正好滿足管網的需要，在設備選擇過程中均有不同程度的取整。 　　 按照鍋爐房主循環(huán)泵提供鍋爐房內部和1－2點阻力損失，各站分布變頻泵分別克服2－3、2－4及站內阻力損失的原則，本年度我公司對改造后的龍東供熱系統(tǒng)進行了調試運行。在調試過程中，我們本著在滿足供熱要求的前提下，盡量使兩個熱力站的一次回水溫度平衡，并且在可能的情況下盡量提高分布變頻泵的負荷，減少主循環(huán)泵的負荷，以期盡可能節(jié)約電能消耗。分布式變頻泵系統(tǒng)投運后，與原有單點設置循環(huán)泵系統(tǒng)相比，電流消耗實測如下： 　　 系統(tǒng)單點循環(huán)泵一臺運行時消耗電流為130A； 分布式變頻泵多點運行時，實測數據表如下： 　　 分布式變頻泵系統(tǒng)投運前后主循環(huán)泵出口壓力由0.6Mpa下降為0.39Mpa。 　　 五、分析 　　 幾臺泵電機的功率因數差別不大，均在0.78－0.81之間，如不考慮其差異，節(jié)能率為（130－56－17.1－26.8）/130×100％=23.15％ 　　 六、結論 　　 分布式變頻泵系統(tǒng)是一種新型的水泵布置型式，與傳統(tǒng)的單點布置相比具有如下優(yōu)點： 　　 1．節(jié)約電能； 　　 2．系統(tǒng)整體壓力水平較低，系統(tǒng)更加安全。 　　 七、幾點體會 　　 1．由于主循環(huán)泵一般布置在熱源回水，對于分布泵的布置（除主循環(huán)泵以外）應在熱力站的供水或盡量靠近經濟控制點處的供水管。 　　 2．對于補水點處的補水定壓值應重新核算，由于一般情況下將分布泵布置在管網經濟控制點處時有困難，當將分布泵布置在站內時，對于分支線較長時，有可能引起補水點的飄移。對于此種工況，一種辦法是將補水點設在管網壓力最低點，另一種辦法是仍在熱源總回水處集中補水，適當提高補水定壓值。 　　 3．在設備選擇上，主循環(huán)泵技術參數應適當留有裕量。 　　 4．壓差控制點處壓差的控制：由于供熱管網距離較遠，信號傳輸不易實現或實現成本較高，采用計算值折算到主循環(huán)泵進出口；或在壓差控制點供回水管安裝壓力表，參考壓力表數值調整主循環(huán)泵進出口的壓差。 　　 5．在分布式變頻泵系統(tǒng)中，由于水泵產品的技術參數是不連續(xù)的，不可能正好滿足實際需要，即使進行變頻調節(jié)也不可能正好滿足，系統(tǒng)中個別點的閥門調節(jié)仍然是有需要的。