供热系统多泵并联优化运行策略研究

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赵乾名

济南热力集团有限公司 山东济南 250000

摘要

随着科技的发展和工业生产的日益现代化,多泵并联运行系统在流体输送领域广泛应用。本文全面且深入地探讨供热系统中多泵并联的优化运行策略。着重阐释多泵并联运行在供热系统里的关键意义,深入剖析当前多泵并联运行过程中所暴露出的诸如运行效率欠佳、能耗过高、控制策略不合理以及设备匹配不当等一系列问题。从精细调整运行参数、改良控制策略、提升设备适配性以及强化系统维护管理等多个维度提出具体的优化策略,旨在为供热系统多泵并联运行提供科学且切实可行的优化方案,以此提升供热系统的运行效率,降低能源损耗,达成供热系统高效且稳定的运行状态,为用户供给优质的供热服务。


关键词

供热系统;多泵并联;优化运行策略

正文


引言

在供热行业中,供热系统能否高效运作,对满足用户的取暖需求以及降低能源消耗起着决定性作用。多泵并联运行模式在供热系统中应用广泛,它能够依据不同的供热需求,灵活地调节供热能力。然而,现阶段多泵并联运行面临着一些亟需解决的难题,这些问题严重影响了供热系统的整体效能。深入研究并落实优化运行策略,对于提升供热系统的运行效率、降低能耗具有重要意义,同时也有助于推动供热行业朝着可持续方向发展。

1供热系统多泵并联运行的重要性

1.1增强供热灵活性

多泵并联运行赋予供热系统根据实际供热需求灵活调控供热能力的特性。在供热初期或者末期,热负荷相对较低时,可以适当减少运行泵的数量,从而降低能源消耗;而在供热高峰期,热负荷较大的情况下,则能够增加运行泵的数量,确保供热能力充足。这种灵活性使得供热系统能够更好地契合不同季节、不同时段以及不同区域的供热需求变化,为用户提供稳定且适宜的供热服务。

1.2提升系统可靠性

供热系统中,若某一台泵发生故障,其他并联的泵依然能够持续运行,维持供热系统的基本供热能力。多泵并联运行模式借助这种冗余设计,显著增强了供热系统的可靠性,极大地降低了因单泵故障致使供热中断的风险,保障了用户供热的持续性,提升了供热系统应对突发状况的能力。

1.3优化能源利用效率

合理的多泵并联运行有助于实现能源的优化利用。通过依据热负荷的变化,精确调整泵的运行数量以及运行参数,能够使泵始终在高效区间运行,避免泵在低效率工况下长时间运转而造成能源浪费。此外,多泵并联还可与其他供热设备协同运作,进一步提升整个供热系统的能源利用效率,削减供热成本。

2供热系统多泵并联运行存在的问题

2.1运行效率低下

部分供热系统在采用多泵并联运行时,由于对实际热负荷的监测与分析不够充分,导致泵的运行参数设置缺乏合理性,使得泵无法在高效运行区间内工作。例如,泵的扬程与流量和实际需求不相符,从而致使泵处于低效运行状态,不仅增加了能源消耗,还降低了供热系统的整体运行效率。在一些较为老旧的供热系统中,由于缺乏实时监测设备,运行参数往往凭借经验进行设定,难以适应热负荷的动态变化,最终导致运行效率始终处于较低水平。

2.2能耗过高

一方面,由于泵的选型不够科学合理,部分泵的功率过大,超出了实际供热需求,从而造成了能源的浪费。另一方面,在多泵并联运行过程中,各泵之间的协同工作效果不理想,存在相互干扰的情况,这无疑增加了额外的能耗。此外,供热系统的调节手段相对滞后,无法依据热负荷的实时变化及时对泵的运行状态进行调整,这进一步加剧了能耗过高的问题。

2.3控制策略不合理

当前,部分供热系统在多泵并联运行时所采用的控制策略较为简单,大多依据经验或者固定的时间表来对泵的运行进行调整,并未充分考量热负荷的动态变化情况。这种粗放式的控制策略难以实现对泵的精准控制,无法及时适应供热需求的波动,不仅会导致供热质量的不稳定,同时也会增加能源的消耗。例如,在天气突然发生变化时,供热系统不能及时对泵的运行状态进行调整,就可能出现供热过度或者供热不足的现象。

2.4设备匹配不佳

供热系统中不同泵的性能参数存在一定差异,如果在多泵并联运行时设备匹配不合理,将会对系统的整体性能产生负面影响。例如,不同泵的扬程、流量特性不匹配,在并联运行时就可能导致部分泵出现过载或者欠载的现象,这不仅会缩短泵的使用寿命,还会降低供热系统的运行效率。在一些供热系统的升级改造过程中,由于新老泵的搭配不够合理,使得设备匹配问题愈发凸显。

3供热系统多泵并联优化运行策略

3.1精确调控运行参数

构建一套高精度的热负荷监测系统,以便实时且准确地监测供热系统的热负荷变化情况。借助先进的算法与模型,依据热负荷数据精确计算出在不同工况下泵所需要的扬程与流量,进而对泵的运行参数进行精准调整。积极采用变频调速技术,根据热负荷的变化自动调节泵的转速,确保泵始终在高效运行区间内工作,以此提高运行效率,降低能耗。同时,要定期对泵的运行参数进行评估与优化,使其能够持续与供热需求相匹配。例如,可以通过安装智能传感器,实时收集热负荷数据,并利用专业的数据分析软件进行计算,从而实现对泵运行参数的自动调整。

3.2升级智能控制策略

引入先进的智能控制策略,如模糊控制、神经网络控制等技术,以此实现对多泵并联运行的精准控制。这些智能控制策略能够根据实时监测到的热负荷、温度、压力等参数,自动对泵的运行数量、转速等进行调整,从而适应供热需求的动态变化。同时,搭建一个远程监控平台,实现对泵运行状态的实时监控以及远程控制,方便管理人员及时发现问题并迅速采取解决措施,进而提升供热系统的运行稳定性以及供热质量。例如,利用模糊控制算法,依据实时热负荷与设定温度之间的偏差,自动对泵的运行状态进行调整。

3.3优化设备匹配

在选择和配置泵时,需要充分考虑供热系统的实际需求以及各泵的性能参数,以确保泵之间能够实现良好的匹配。对于现有的供热系统,可以通过对泵进行性能测试与分析,来评估泵之间的匹配程度,并根据评估结果进行必要的调整或更换。对于扬程、流量特性不匹配的泵,可以通过调节叶轮直径、更换电机等方式进行优化,使各泵在并联运行时能够协同工作,充分发挥出最佳性能,从而提高供热系统的整体运行效率。例如,在新供热系统的建设或者老旧系统的改造过程中,应当进行详细的水力计算,以此选择出相互匹配的泵。

3.4强化全面维护管理

建立一套完善的供热系统维护管理制度,定期对泵以及相关设备进行全面的检查、保养与维修。密切关注泵的运行状态,及时发现并处理潜在的故障隐患,确保泵能够正常运行。定期对泵的密封件、轴承等易损部件进行更换,以延长泵的使用寿命。同时,加强对供热管道的维护,减少管道泄漏等问题的发生,降低因设备故障和管道问题所导致的能源浪费,从而保障供热系统能够高效稳定地运行。例如,制定一份详细的维护计划,定期对泵进行性能检测,及时更换老化的部件。

结束语

供热系统多泵并联运行的优化对于提高供热效率、降低能耗以及保障供热质量具有至关重要的作用。尽管当前面临运行效率低下、能耗过高、控制策略不合理以及设备匹配不当等诸多问题,但通过精细调整运行参数、改良控制策略、提升设备适配性以及强化系统维护管理等一系列策略的有效实施,能够切实提升供热系统多泵并联运行的性能。

参考文献

1]袁哲.有压输水系统变频水泵优化选型设计及运行调度研究[D].扬州:扬州大学,2022.

2]刘波,霍亭,方修睦.对多台定速水泵并联设计及运行中常见问题的分析[J].区域供热,2020(3):91-97.

3]许光映.变频调速并联水泵系统性能仿真研究[J].暖通空调,2007,37(3):49-53.


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