【摘要】　   一次網 “1+3” 循(xún)環水泵是由(yóu)一級(jí)泵加不用變頻器(qì)調控的大、中、小水泵組(zǔ)成的二級泵(bèng)，按熱負荷變化的需求分别工頻運行。通過其大、中、小二(èr)級泵的三檔 “ 量 ” 調節，同時、同(tóng)步結合(hé)熱源的 “ 質 ” 調節，可獲得(dé)與現有變(biàn)頻二級泵同樣(yàng)的效果，且性價比高。

【關鍵詞(cí)】   一次網 “1+3” 循環水泵   三檔(dàng)（或三級(jí)） “ 量 ” 調節   熱源(yuán)的 “ 質 ” 調節  

      近五年來一次水二級泵（或稱分布變頻水泵 — 下同）循環水系統技術在(zài)全國各(gè)地的供熱單位相繼推(tuī)廣和應用，已獲得了(le)全國供熱行業的普遍認同，當前正處在迅速推廣和大發展(zhǎn)的時期。盡管這項技術在一次網的水平衡調節、節能減(jiǎn)排節省供熱運行成本的同時大幅度(dù)地提升了供熱質量和效果等方面具(jù)有優點，但(dàn)是在各(gè)供熱單位多年來的實踐中也暴露出了一些有待研究和改進(jìn)的問題，簡述(shù)如下(xià)。

1.   分布變頻泵投資偏大

      改造投資主要是由(yóu)水泵、變頻器和自動控制三部分組成，其(qí)中水泵比原傳統的熱源站内一次水循環大泵的總投資增加并(bìng)不多，因爲原熱源站内傳統的一次(cì)水(shuǐ)循環水(shuǐ)泵大多(duō)是幾百千瓦的大(dà)泵，而一次水二級泵系(xì)統中的熱源站内一次(cì)水一(yī)級(jí)循環水泵僅隻有原大泵的 20 ～ 25% 電(diàn)機功率，原大泵需幾十萬元的投資可降爲僅幾(jǐ)萬元的一級泵投資可省約 3/5 原大泵投資(zī)。而各換(huàn)熱站中增加的(de) 2 台(tái)一次水二級(jí)泵都是小型水泵(bèng)，每一個站的投資平(píng)均約 2 萬元。按 200 萬 M² 有(yǒu) 20 個換熱站的二級泵總投資也不過約 40 萬元，若減去原傳統(tǒng)一次水大泵的投資(zī) 20 萬元，折合約(yuē) 0.2 元 /M² ，最多比原來多投(tóu)資(zī) 20 萬元即每站淨(jìng)增投資 1 萬元。但是變頻器和自控投資每個換熱站平均(jun1)在 6 萬元以上，如果仍按 20 個換熱站計算，總(zǒng)投資約在 120 萬元，折合(hé)約 0.6 元 / 每平米。是一級和二級泵總投資的(de) 2 倍多。

2.  高次諧波(bō)的電污染和低頻運行的後果

      衆所周知水泵電機采用(yòng)變頻無極調節(jiē)有節(jiē)電的正面，但同時客觀上也存在高次諧波對電網産生電污(wū)染的負面。另外(wài)由于所設置的各站(zhàn)二級泵(bèng)的參數都是按最高熱負(fù)荷計算并留一定富餘量，而實際運行中供熱負荷在整個供熱時(shí)期的變化較大，其中較長時段處在中、小負(fù)荷運(yùn)行，這(zhè)一情(qíng)形使得二級泵在較(jiào)長的時段中實際調節頻率大都在 30Hz 以下，甚至有的在 20Hz 以下，因(yīn)爲二級泵電機(jī)大多不是變頻專用電機而隻是普通電機，其技術标準規定降頻(pín)不得低于 36Hz ，若過(guò)低對電機絕緣等損傷極大。同時由于二級泵調節頻率過低，其降速也過大，這時水泵的實際工況效率(lǜ)随之大(dà)幅度降低約 10 ～ 20% ，此時水泵電機的功率(lǜ)因素也極低，可(kě)見在這狀(zhuàng)況下，二級水泵在降頻節電的同時也在浪費用電并污染電網和損傷電機(jī)本身(shēn)。

3.  一次網 “1+ 3” 循環水泵的水循環系統

3.1 一次網 “1+ 3” 循環水泵的水循環系統是與現有的一次網二級泵系統異(yì)曲同工的(de)一次網二級泵系統，隻是二級泵不采用(yòng)變頻器作(zuò)無極調節。

3.2 所謂一(yī)次網 “1+ 3” 循環水泵的含意爲： 1 是(shì)指現有一級泵， 3 是指大、中(zhōng)、小三種二級泵。顧名思義就是(shì)由現(xiàn)有一級泵加三種(zhǒng)不用變頻器的二(èr)級泵組成的又一種(zhǒng)新的一次網二級泵水循環系統。

3.3 本文(wén)系統的一級泵與現有二級泵技術中的一級泵完全一樣，而将現有(yǒu)二級泵技術中的各站一種二級(jí)泵由變頻無級調節改成大、中、小三種(zhǒng)二級(jí)泵按熱負荷變化(huà)需求手(shǒu)動或自控分别實施大、中(zhōng)、小三檔（三級）調節，實際效果不遜于(yú)現有二級泵，而綜合性價(jià)比尚優于現有(yǒu)二級泵。

3.4 運行機理和可行性（見圖(tú)一）

3.4.1 本文(wén)系統 “1+ 3” 中的一級(jí)泵的設計和選型與(yǔ)現有二級泵系統中的一級泵一(yī)緻，按熱源站(zhàn)内鍋爐的額定水量和内網阻力設(shè)置一級泵，對其亦可(kě)适度進行變頻調控或工頻定量循環運行，參與鍋爐按總熱(rè)負荷的變化需(xū)求實施 “ 質 ” 調節。

3.4.2 本文系統 “1+ 3” 中的 3 種二級泵，由各(gè)換熱站的熱負荷的(de)不同變化需求，即以各站中換熱(rè)器二次水出口溫(wēn)度的設定(dìng)标準作(zuò)爲溫控點來實施手動或自動控制(zhì)大、中、小三種二級泵其中一台的開啓并同時另一台(tái)的關閉。按各(gè)自換熱站的二次網的熱負荷變化需求開啓其中一台（大、中、小）二級泵以實現一次熱源水的(de) “ 量 ” 調(diào)節。

3.4.3 由大、中、小二(èr)級泵按需實施的三(sān)檔（三(sān)級）一次水的 “ 量 ” 調節，雖沒(méi)有現有變(biàn)頻二級泵無級調節那麽精細和無台階，但另由熱(rè)源站在 50 ～ 40 ℃ 或 55 ～ 45 ℃ 供回水溫差範圍之(zhī)間操控的無台階 “ 質 ” 調節，同樣(yàng)可獲得(dé)各熱用戶的熱負(fù)荷需求。

3.4.4 熱源一次水供回溫差 “ 質 ” 調範(fàn)圍在 50 ～ 40 ℃ 或 55 ～ 45 ℃ ，由熱源站(zhàn)和一(yī)級泵的調(diào)控得以實現。而各換熱站大、中、小(xiǎo)二級泵(bèng)的流量定位和對應(yīng)的需用揚程定(dìng)位，均按照以(yǐ)上二種品位和 “ 質 ” 調範(fàn)圍确定的一次水的單耗（ L/M² ），分别以高寒地區爲 1 、 0.8 、 0.64 和(hé)中(zhōng)寒地區(qū)爲 0.9 、 0.72 、 0.58 各三種來計算、設置(zhì)、選型(xíng)各自相應水力(lì)性能的二級水泵。這大、中、小(xiǎo)三種不同性能的二級(jí)水泵，實際上類似現有二級泵調頻爲： 50 、 40 、 32Hz 三種頻率(lǜ)下運行的水力性能。但是大、中、小三種水泵都是工頻同步轉(zhuǎn)速運行的定量水(shuǐ)泵，其效率高(gāo)、沒有(yǒu)變頻的自耗電能(néng)和電污染等，故綜合(hé)效能好于采用變頻的水(shuǐ)泵(bèng)。更無變頻器和原有自控系統的投資，可使(shǐ)各換熱站至(zhì)少減少約 4 萬元以上的投資，也就(jiù)是在原有投資每平(píng)米 0.6 元可降爲 0.2 元(yuán)。故就可(kě)使整個二級泵系(xì)統的投資節省三分之二。

3.4.5 從以上介紹可知大、中、小三(sān)種二級泵按(àn)兩類地區分别爲 1 、 0.8 、 0.64 和(hé) 0.9 、 0.72 、 0.58 的(de)三檔定量一次水設置，其可獲對應的水泵揚程(chéng)爲(wèi)： 1 、 0.64 、 0.41 和水泵電功率爲 1 、 0.5 、 0.26 （見表一）也就是中泵是大(dà)泵 0.8 的流量、 0.64 的揚(yáng)程和(hé) 0.5 的電功率。小泵是大泵 0.64 的(de)流量、 0.41 的揚程和 0.26 的電(diàn)功率。可見雖然沒有采用變(biàn)頻無級調節那麽精(jīng)細和無台(tái)階，但高次諧(xié)波的電污(wū)染沒有了(le)，低頻運行對電機的(de)損害(hài)消除了，而(ér)且泵(bèng)的工作點可長期處(chù)在高效點運行，這對節電和确保設(shè)備可靠運(yùn)行提供了安全(quán)保證。

4.  結束語

一(yī)次網 “1+3” 循環水泵的水循環系統(tǒng)，是(shì)實踐中的新生事(shì)物，這(zhè)種二級泵系統(tǒng)比分布變頻泵系(xì)統(tǒng)投資可節省近 2/3 ，且工藝簡單、運行可靠、不設備(bèi)用泵，值得同行(háng)們參考！如需幫助，我們将竭誠爲你服務。

注：大、中、小三種(zhǒng)二級泵均爲工頻運行，由現(xiàn)場或遠程手(shǒu)動控制，亦可以各站熱交換器(qì)的二次水出口溫度爲(wèi)标準溫控點實施自動控制按需分别(bié)開啓或關閉大、中、小其中各一台水泵。

一次網 “1+3” 循環水泵的(de)水循環系統(tǒng)示意圖（圖一）

不用變頻器調節的大、中、小二級泵應用(yòng)案 ( 表一 )

( 以供 12 萬 M² 換熱站爲例 )

一、在東北、内蒙、新疆(jiāng)等高寒地(dì)區：

二、在北京、天津等(děng)中寒地區：