按管理标准流量运行高效供热采暖系统

《10～15mH2O》阻力历史错误在继续

热源生产系统需要热水热能，热源主循环水泵通过外网把热水输送分配到系统各热用户，循环水泵工作是要消耗电能的。

影响循环水泵电能消耗因素：
循环水泵能耗大小由水泵流量、扬程及工作效率决定。
循环水泵流量就是系統循环流量。系統循环阻力与系统循环流量平方成正比。系統循环阻力就是循环水泵扬程。

一次系统热负荷及循环流量
设计热负荷：指采暖建筑在设计室内、外温度条件下耗热量。系统所有建筑物耗热量总和就是采暖系统的设计热负荷。

设计热指标：是系统总设计热负荷与总建筑面积的比值。

对于采暖面积热指标（建筑保温性能决定）一定系统，系统热负荷就是采暖面积与热指标的乘积。热负荷一定系统的循环流量与系统供回水温差成反比。

例如：天津金泰一次网系统，采暖面积6000000㎡：

热指标40w/㎡供回水115/70℃温差45℃设计时：

设计负荷240MW  循环流量4571.42t/h   供水105℃   回水60℃

热指标26.02w/㎡供回水130/70℃温差60℃设计时：

设计负荷156.12MW  循环流量2230.3t/h   供水128.4℃   回水60℃

一次系统管网阻力：

天津金泰一次系统，是按《建设》热负荷240MW循环流量4571.42t/h设计安装的，因此，热源设备及热网管径是足够大的。

全国北方地区一次系统，均是按《建设》热负荷及循环流量设计建设的。规模普遍都很大。如大庆市政多个一次网有按热指标70w/㎡温差45℃设计安装的，齐、哈地区多个一次系统按热指标50w/㎡温差45℃设计安装的。因此，热源设备及热网管径普遍都很大。

以天津金泰一次系统为例：《建设》循环流量为4571.42t/h，《管理》循环流量2230.3t/h。《建设》流量是《管理》流量的2.05倍。

《管理》流量远小于《建设》流量。在《建设》大管径系统上按《管理》流量运行。《管理》流量对应运行阻力是很小的。因此，一次大管径是节能资源。

循环流量一定时，一次系统有三部分阻力：

H1---末瑞最不利用户是板式换热器阻力。该值由换热器设计选型决定。
H2---外网供回水路阻力。这项值由一次管网管径大小及管路长度决定。
H3---热源（锅炉）管路阻力。这项值大多经验估算。

板式换热器阻力小于4mH2O
换热器类型很多，其中板式换热器阻力为最大。
板式换热器设计选型时，准确计算换热面积对应设计阻力不到4mH2O。但换热器

选型规定：选型面积要比计算面积要放大1.2～1.3倍以保换热安全。
选型面积扩大1.2～1.3倍后，换热器的流通截面扩大1.2～1.3倍，导致换热阻力远远小于4mH2O。

锅炉管路阻力

系统回水进锅炉在锅炉内部加热，依靠的是“热水上升冷水下降”规律自然完成的，是不需要锅炉外部循环水泵提供动力的。

从系统循环阻力角度考虑，锅炉本体只有一进一出锅炉两处阀门局部阻力。
系统回水进入锅炉房，经《集水器、除污器、循环水泵、锅炉、分水器等》再从锅炉房流出来，经各设备管路流动是有阻力的。严格计算阻力值不大。

早在20年前出版《供热工程》教材中已经指明，在初步估算设计时：

最不利用户（一次外网末瑞用户）采用《混水器混水》采暖时，热源主循环水泵需要提供10～15mH2O资用压头，来保证最不利用户《混水器混水》采暖。

最不利用户是直供或暖风采暖用户时，循环水泵需要提供2～5mH2O资用压头。
最不利用户是水水换热器采暖用户时，循环水泵需要提供3～5mH2O资用压头。

《10～15mH2O》是最不利用户《混水器混水》采暖时，需要热源主循环水泵提供的备用资用压头。当《混水器混水》采暖的混水器设计完工得出准确资用压头值后，要用准确值代替《10～15mH2O》做为循环水泵扬程选型依据。

把《10～15mH2O》当成“锅炉管路阻力”，明显是基本概念的“南辕北辙”，是热水采暖历史中产生的错误。时至今日《供热行业从业人员专业技能培训教材》中，又将《10～15mH2O》当作“锅炉管路阻力”是历史错误在继续。

客观现实“锅炉管路阻力”很小，在热源主循环水泵选型增加《10～15mH2O》阻力，明显是“无中生有”的增加，必然造成水泵扬程选型过大。

系统“大流量”状态根源是：

本应按供回水130/70℃温差60℃设计安装工作锅炉一次系统，由于设计安装管理者专业认识责任不到位，循环水泵扬程选型过大，导致系统运行循环流量远大于系统设计循环流量，致使系统低供回水温度及温差运行。
这就是“大流量小温差”状态产生的根源。

例一：高温热水锅炉热低效运行：
超过29MW的燃煤热水锅炉，额定水温150/90℃额定热效率85%。
高温热水锅炉按供回水150/90℃温差60℃运行时，锅炉工作热效率达到85%。这是高温热水锅炉规范的标准工况。实际热水锅炉供回水温度温差越低，锅炉工作热效率就越低。

图001----锅炉大流量工况

从图001工况看出：

金泰一次网面积6000000㎡，按《管理》热指标26.02w/㎡供回水温差60℃计算，系统设计循环流量为2230.3t/h。对应系统阻力为20.73mH2O。

实际一次循环水泵《额定流量1200m3/h扬程54mH2O》运行3台。一次网运行流

量3600t/h供回水温度105/60℃温差45℃时，良好满足全部用户采暖温度。

实际一次循环流量3600t/h是《管理》循环流量2230.3t/h的1.61倍。一次实际循环阻力54mH2O是《管理》循环流量阻力20.73mH2O的2.6倍.

高温热水锅炉“大流量”运行状态，热源主循环水泵电耗很大，同时锅炉运行供回水温度降低，工作热效率降低，导致高温热水锅炉在浪费燃料状态工作！

《建设》循环水泵电机功率643.6kw，平米耗电0.308kw/㎡

循环水泵扬程过高根源：

影响热源主循环水泵扬程阻力中，有《锅炉管路》《板式换热器》及外网管路三项阻力。《锅炉管路》和《换热器》阻力是误差最大的估计值，占比最大。管路阻力是误差最小的计算值，占比最小。结局是估计阻力决定循环水泵扬程过高。

系统管网阻力过低根源：

北方地区一次网系统是按《建设》循环流量设计选择的管径。管径大很正常。现在，要在大管径一次网上运行《管理》小循环流量，一次网系统阻力必然很小。

循环水泵工况及效率：
循环水泵额定流量扬程参数与系统需要循环流量及阻力完全吻合，循环水泵工频在额定最高效点工作。过高扬程循环水泵在过低阻力系统上工作，必然形成循环水泵工作点“右偏”。

工作点“右偏”程度越大，水泵工作效率越低。
“右偏”工作点循环水泵流量成倍大于系统设计流量，工作效率严重降低。这是循环水泵电能浪费的总根源。

循环水泵变频调节时：

循环水泵流量与（频率/50）成正比，水泵扬程与（频率/50）2成正比，水泵轴功与（频率/50）3成正比，水泵工作效率保持不变。
就是说：循环水泵工频高效点工作，变频后循环水泵仍然高效工作。循环水泵在工频“右偏”低效工作点工作，变频后循环水泵仍然保持低效不变。

例二：高温热水锅炉高效运行：
图002----锅炉标流量工况

从图002工况看出：
金泰一次网供热面积6000000㎡，按热指标26.02w/㎡供回水温差60℃计算，