【摘(zhāi)要】　   一次網 “1+3” 循環水泵(bèng)是由一級泵加(jiā)不用變(biàn)頻器調(diào)控的(de)大、中、小水(shuǐ)泵組成的二級泵，按(àn)熱負荷變化的需求分别(bié)工頻(pín)運行(háng)。通過其大、中、小二級(jí)泵的三檔 “ 量 ” 調節，同(tóng)時(shí)、同步結(jié)合熱(rè)源的 “ 質 ” 調節，可(kě)獲得與現有變(biàn)頻二(èr)級泵同樣(yàng)的效果(guǒ)，且(qiě)性價比高(gāo)。

【關鍵詞】   一次(cì)網 “1+3” 循環水泵(bèng)   三檔(dàng)（或(huò)三級） “ 量 ” 調節   熱源的 “ 質 ” 調節(jiē)  

      近(jìn)五(wǔ)年來(lái)一次水二級泵(bèng)（或稱分布變頻(pín)水泵 — 下(xià)同(tóng)）循環水系統技(jì)術在全(quán)國(guó)各地(dì)的供(gòng)熱單位相繼推(tuī)廣和應用，已獲(huò)得了(le)全國(guó)供熱行業的普(pǔ)遍認(rèn)同，當前正處在迅速推廣(guǎng)和(hé)大發展的時(shí)期。盡(jìn)管(guǎn)這項技術在一次網的(de)水平衡(héng)調節、節(jiē)能減排節省供(gòng)熱運(yùn)行成(chéng)本的同時(shí)大幅度地(dì)提升了供(gòng)熱質(zhì)量和效果等方(fāng)面具有優(yōu)點，但(dàn)是(shì)在各供熱單(dān)位多(duō)年來的實(shí)踐中(zhōng)也(yě)暴露出(chū)了一些有待研究和改進的問(wèn)題，簡述如下。

1.   分(fèn)布(bù)變頻泵(bèng)投資偏大

      改造(zào)投(tóu)資主要(yào)是由水泵(bèng)、變頻(pín)器和(hé)自動控制(zhì)三部分組成，其中水(shuǐ)泵比(bǐ)原傳(chuán)統的熱(rè)源(yuán)站内一次水循環大(dà)泵的總投資增(zēng)加并(bìng)不多，因爲(wèi)原熱源(yuán)站内傳統的(de)一次水循(xún)環水泵大(dà)多是(shì)幾百千瓦的大(dà)泵，而(ér)一次水(shuǐ)二(èr)級泵(bèng)系(xì)統(tǒng)中的(de)熱源(yuán)站内(nèi)一次(cì)水一(yī)級循環水(shuǐ)泵僅隻有原大(dà)泵的(de) 20 ～ 25% 電機功率，原大泵需幾十萬元(yuán)的投(tóu)資可降爲僅幾(jǐ)萬(wàn)元的一(yī)級泵投資可(kě)省(shěng)約 3/5 原大泵(bèng)投資(zī)。而(ér)各換熱站中(zhōng)增(zēng)加的 2 台一次水二(èr)級泵(bèng)都是小型(xíng)水泵，每一(yī)個站的投(tóu)資平均約(yuē) 2 萬元(yuán)。按 200 萬 m² 有 20 個換熱站(zhàn)的(de)二級(jí)泵(bèng)總(zǒng)投資(zī)也不過約(yuē) 40 萬元，若(ruò)減去原(yuán)傳統一次(cì)水大(dà)泵的投資 20 萬元，折合(hé)約 0.2 元 /m² ，最多(duō)比原來多(duō)投資 20 萬元即每(měi)站淨增投(tóu)資 1 萬(wàn)元(yuán)。但是變頻器和(hé)自控投資每(měi)個換熱站(zhàn)平均在 6 萬(wàn)元以(yǐ)上，如果仍(réng)按 20 個(gè)換熱站計算，總(zǒng)投資(zī)約在 120 萬元，折合(hé)約(yuē) 0.6 元(yuán) / 每平米。是一級(jí)和二級泵(bèng)總投資的 2 倍多(duō)。

2.  高次(cì)諧(xié)波的(de)電(diàn)污染和低頻運行的(de)後果

      衆所周知(zhī)水泵電機(jī)采用(yòng)變(biàn)頻無極(jí)調(diào)節有節電的(de)正面，但同(tóng)時客觀上(shàng)也(yě)存(cún)在高(gāo)次諧波對電網(wǎng)産生(shēng)電污(wū)染的(de)負面。另外(wài)由于(yú)所設置(zhì)的各站二級泵(bèng)的參數都是按最高熱(rè)負荷計算并留(liú)一(yī)定富(fù)餘量，而(ér)實際運行中供(gòng)熱負荷在(zài)整個(gè)供熱時(shí)期(qī)的變(biàn)化較(jiào)大，其中較(jiào)長時(shí)段處在中(zhōng)、小負(fù)荷(hé)運(yùn)行，這(zhè)一情形使得二級泵(bèng)在(zài)較長的時段中(zhōng)實際調節頻(pín)率大都在(zài) 30hz 以下，甚至有的(de)在 20hz 以(yǐ)下，因爲二級泵電機(jī)大多不是變(biàn)頻專用(yòng)電機(jī)而隻(zhī)是普(pǔ)通電(diàn)機，其技術标準(zhǔn)規定降(jiàng)頻不得(dé)低于 36hz ，若過低對(duì)電機(jī)絕緣(yuán)等損傷極(jí)大(dà)。同(tóng)時由于二級泵(bèng)調節頻(pín)率(lǜ)過低，其降速也過大(dà)，這時水泵的實(shí)際工況(kuàng)效(xiào)率随(suí)之大幅度降低(dī)約 10 ～ 20% ，此(cǐ)時水(shuǐ)泵電機的功(gōng)率(lǜ)因素也極(jí)低，可見在這狀(zhuàng)況下，二級水泵(bèng)在降頻節(jiē)電的同時(shí)也在浪費用電并污(wū)染電(diàn)網和(hé)損傷(shāng)電機(jī)本身(shēn)。

3.  一次(cì)網 “1+ 3” 循(xún)環水(shuǐ)泵的(de)水循環系(xì)統

3.1 一次網(wǎng) “1+ 3” 循環(huán)水泵(bèng)的水循環(huán)系統(tǒng)是與現有(yǒu)的一(yī)次網二級(jí)泵系(xì)統異曲同工的一次網二級(jí)泵(bèng)系統，隻是二級(jí)泵不(bú)采用變頻(pín)器作(zuò)無極調節(jiē)。

3.2 所謂一次(cì)網 “1+ 3” 循環水(shuǐ)泵的含意爲： 1 是指現有一(yī)級泵， 3 是指(zhǐ)大、中、小三種二(èr)級泵。顧名思義(yì)就是由現(xiàn)有一(yī)級泵加(jiā)三種不(bú)用變頻器(qì)的二級泵(bèng)組成的又(yòu)一種新的(de)一次網二級泵(bèng)水循(xún)環系統。

3.3 本(běn)文系(xì)統的一級泵與現有二級泵技(jì)術中的一(yī)級泵完全(quán)一樣，而将現有二級(jí)泵技(jì)術中的各站一(yī)種(zhǒng)二級泵(bèng)由變頻無級調(diào)節改(gǎi)成大(dà)、中、小三種二級泵按(àn)熱負(fù)荷變化需(xū)求手(shǒu)動或(huò)自控分别實施大(dà)、中、小三檔（三級）調(diào)節，實(shí)際(jì)效(xiào)果不遜于現有二級泵(bèng)，而(ér)綜合性價(jià)比尚優(yōu)于現有(yǒu)二級泵。

3.4 運(yùn)行機理(lǐ)和可行(háng)性（見(jiàn)圖一）

3.4.1 本文系統(tǒng) “1+ 3” 中的(de)一級(jí)泵的(de)設計和選(xuǎn)型與(yǔ)現有(yǒu)二級泵系(xì)統中(zhōng)的一級泵一緻，按(àn)熱源站(zhàn)内鍋爐的(de)額定水量(liàng)和内網阻(zǔ)力設置一級泵，對其(qí)亦可适度(dù)進(jìn)行變頻(pín)調控(kòng)或工頻定量循(xún)環運(yùn)行，參與鍋(guō)爐按總熱負荷的變化需求實(shí)施 “ 質(zhì) ” 調節(jiē)。

3.4.2 本文(wén)系統(tǒng) “1+ 3” 中的 3 種二(èr)級泵(bèng)，由各換熱站的(de)熱負荷的不同(tóng)變化需求，即以(yǐ)各站中(zhōng)換熱器二次(cì)水出口溫(wēn)度的設定标準(zhǔn)作爲(wèi)溫控點來(lái)實施手動或自(zì)動控制大、中、小(xiǎo)三種二級(jí)泵其(qí)中一(yī)台的開啓(qǐ)并同(tóng)時另一台的關閉。按(àn)各自(zì)換熱站的二次(cì)網的熱負荷變(biàn)化需求開啓其(qí)中一台(tái)（大、中、小(xiǎo)）二級泵以(yǐ)實(shí)現一次熱源水的(de) “ 量 ” 調節。

3.4.3 由大、中(zhōng)、小二(èr)級泵(bèng)按需(xū)實施的三檔（三(sān)級）一次水(shuǐ)的 “ 量 ” 調節(jiē)，雖沒有現有變(biàn)頻(pín)二級泵無級(jí)調節那麽(me)精細(xì)和無台(tái)階(jiē)，但另(lìng)由熱源(yuán)站在 50 ～ 40 ℃ 或(huò) 55 ～ 45 ℃ 供回(huí)水溫(wēn)差範(fàn)圍之間(jiān)操(cāo)控的無台(tái)階 “ 質 ” 調節，同樣(yàng)可獲得各(gè)熱用(yòng)戶的(de)熱(rè)負(fù)荷需求。

3.4.4 熱(rè)源一(yī)次水供回溫差(chà) “ 質 ” 調(diào)範(fàn)圍在(zài) 50 ～ 40 ℃ 或(huò) 55 ～ 45 ℃ ，由熱(rè)源站和(hé)一級泵(bèng)的調(diào)控得以實現(xiàn)。而各換熱站(zhàn)大、中(zhōng)、小二級泵(bèng)的流量(liàng)定(dìng)位和(hé)對應的需(xū)用揚(yáng)程定位，均(jun1)按照(zhào)以上二種品位(wèi)和 “ 質 ” 調範圍确(què)定的一次水的單耗(hào)（ l/m² ），分别以高寒地區爲(wèi) 1 、 0.8 、 0.64 和(hé)中(zhōng)寒地區(qū)爲(wèi) 0.9 、 0.72 、 0.58 各三種來計算、設置(zhì)、選型(xíng)各自(zì)相應(yīng)水力性能的二(èr)級水(shuǐ)泵。這(zhè)大、中(zhōng)、小三(sān)種不同性(xìng)能的二(èr)級水泵(bèng)，實際上(shàng)類似現(xiàn)有二(èr)級泵調頻(pín)爲： 50 、 40 、 32hz 三(sān)種頻(pín)率下運行的水力性(xìng)能。但是大(dà)、中、小(xiǎo)三種水泵都是(shì)工頻(pín)同(tóng)步(bù)轉速(sù)運行(háng)的(de)定量水泵，其(qí)效率(lǜ)高、沒(méi)有變(biàn)頻的自耗(hào)電能和(hé)電污染(rǎn)等，故綜合(hé)效能(néng)好于采(cǎi)用變頻的水(shuǐ)泵。更無變頻器和原有自(zì)控系統的投資(zī)，可使各換(huàn)熱站(zhàn)至少減少約 4 萬(wàn)元以(yǐ)上的投資(zī)，也(yě)就是在(zài)原有投資每平米 0.6 元(yuán)可降(jiàng)爲 0.2 元。故就(jiù)可使(shǐ)整個二級(jí)泵系(xì)統(tǒng)的投資(zī)節省三分之(zhī)二(èr)。

3.4.5 從以(yǐ)上介紹可知大、中、小(xiǎo)三種二級泵按(àn)兩(liǎng)類地(dì)區(qū)分别(bié)爲 1 、 0.8 、 0.64 和(hé) 0.9 、 0.72 、 0.58 的三檔定量一(yī)次水設置(zhì)，其可獲對應的水泵揚程爲： 1 、 0.64 、 0.41 和水泵電功(gōng)率爲(wèi) 1 、 0.5 、 0.26 （見(jiàn)表一）也就是(shì)中泵(bèng)是大泵 0.8 的(de)流(liú)量、 0.64 的揚程和(hé) 0.5 的電功(gōng)率(lǜ)。小泵(bèng)是大泵 0.64 的流量、 0.41 的揚程和(hé) 0.26 的電功率。可見雖然(rán)沒有采用(yòng)變頻無(wú)級(jí)調節那麽(me)精細和無(wú)台(tái)階(jiē)，但高(gāo)次諧(xié)波的(de)電污染沒有了(le)，低頻(pín)運行對電(diàn)機的損害消除(chú)了，而(ér)且泵(bèng)的工作點可長(zhǎng)期處在高效點運行(háng)，這對節(jiē)電和确保設備(bèi)可靠運(yùn)行提(tí)供了安全(quán)保證。

4.  結束語

一(yī)次網 “1+3” 循環水泵(bèng)的(de)水循(xún)環系統(tǒng)，是實(shí)踐中(zhōng)的新(xīn)生事物，這種二(èr)級泵系統(tǒng)比分(fèn)布變(biàn)頻泵系統(tǒng)投資可(kě)節省近(jìn) 2/3 ，且工藝簡單、運(yùn)行可靠、不設備用泵(bèng)，值得同行(háng)們參考！如(rú)需幫助，我(wǒ)們将(jiāng)竭誠爲你服務。

注(zhù)：大(dà)、中、小(xiǎo)三種二級泵均爲工頻(pín)運行，由現(xiàn)場(chǎng)或(huò)遠程手(shǒu)動控制，亦(yì)可以各站(zhàn)熱交換器的二次(cì)水(shuǐ)出口溫度(dù)爲(wèi)标(biāo)準溫(wēn)控(kòng)點實(shí)施自動(dòng)控制(zhì)按(àn)需分别(bié)開啓或關(guān)閉大(dà)、中、小其中各一(yī)台水泵。

一次網 “1+3” 循環(huán)水泵的水(shuǐ)循環(huán)系統(tǒng)示意(yì)圖（圖(tú)一）

不(bú)用變(biàn)頻器(qì)調節的大(dà)、中、小二級泵應(yīng)用案 ( 表一(yī) )

( 以供(gòng) 12 萬 m² 換熱站(zhàn)爲例(lì) )

一、在東北(běi)、内蒙、新疆(jiāng)等高寒(hán)地(dì)區：

二(èr)、在北(běi)京、天津等(děng)中寒地區(qū)：