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(1.黑龍江省龍聚科技發(fā)展有限責(zé)任公司,哈爾濱 150001；2.哈爾濱國安特種設(shè)備技術(shù)服務(wù)有限公司，哈爾濱 150001)

0 引 言

在熱水鍋爐供熱系統(tǒng)中阻力的大小關(guān)系到主干網(wǎng)循環(huán)泵選擇，關(guān)系到一次網(wǎng)循環(huán)泵運行成本、能耗的高低。一次網(wǎng)循環(huán)泵揚程選擇往往高于供熱系統(tǒng)的實際阻力，使循環(huán)泵運行時偏離最佳工作點過大，嚴(yán)重浪費電能，增加了企業(yè)運營成本。

供熱一次網(wǎng)阻力主要來自以下幾個方面，按一次網(wǎng)循環(huán)泵介質(zhì)流動方向分別由以下七部分阻力組成：

泵出口至鍋爐入口段阻力

鍋爐入口至鍋爐出口(鍋爐內(nèi)部)段阻力

鍋爐出口至一次管網(wǎng)供水起點阻力(最不利環(huán)路)

供水起點至熱力站阻力

熱力站內(nèi)部阻力(包括除污器、閥門、管路、換熱器等)

管網(wǎng)一次回水至泵間阻力

泵間至循環(huán)泵入口阻力

某縣城區(qū)供熱一次網(wǎng)循環(huán)系統(tǒng)原設(shè)四臺循環(huán)泵300S-116B，流量1 100 m3/h、揚程85 m、配套電機(jī)：355 kw ，循環(huán)泵總功率1 420 kw。后由于供熱面積逐年增加，且四臺泵并聯(lián)不經(jīng)濟(jì)，于2011年循環(huán)泵新建一臺KQSN450高壓變頻中開雙吸泵，流量3 700 m3/h、 揚程48.3 m、配套電機(jī)：10 kv 630 kw。原四臺300S-116B作為備用。新建循環(huán)泵采用高壓變頻，一直單臺穩(wěn)定運行，既滿足了一次網(wǎng)供熱需求，又降低了電耗，當(dāng)年收回投資。

2013～2014年度供熱面積增加為432.5萬m2，下面以該縣城區(qū)供熱一次網(wǎng)系統(tǒng)實測阻力進(jìn)行分析：

該系統(tǒng)定壓值為0.46 MPa，在循環(huán)泵入口處，循環(huán)泵出口壓力為0.90 MPa?，F(xiàn)場實測數(shù)據(jù)見表1。

表1 供熱一次網(wǎng)系統(tǒng)運行壓力參數(shù)統(tǒng)計

從現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)看出：

泵出口至鍋爐入口段阻力為0.05 MPa；鍋爐入口至鍋爐出口(鍋爐內(nèi)部)段阻力為0.06 MPa；鍋爐出口至一次管網(wǎng)供水阻力為0.01 MPa(最不利環(huán)路)；供水管路阻力為0.14 MPa；熱力站內(nèi)部阻力為0.04 MPa(包括除污器、閥門、管路、換熱器等)；管網(wǎng)一次回水至泵間阻力為0.13 MPa；泵間至循環(huán)泵入口阻力為0.01 MPa，合計系統(tǒng)總阻力0.44 MPa。

實際上上述阻力可歸納為兩個部分：一是熱水在輸送管道最不利環(huán)路中流動產(chǎn)生的阻力，即沿程阻力(含換熱站阻力)；二是供熱廠區(qū)供熱設(shè)備(含泵間)對水的流動產(chǎn)生的阻力。供熱系統(tǒng)中阻力的大小決定了選用循環(huán)水泵揚程，循環(huán)水泵的揚程直接影響著水泵電耗，因此，有必要對供熱系統(tǒng)中最不利環(huán)路的各種阻力進(jìn)行分析。

1 系統(tǒng)定壓

系統(tǒng)定壓除了考慮充水高度、地勢高差和適當(dāng)?shù)母辉６韧猓钪匾氖欠榔瘔毫?。定壓值的大小直接關(guān)系到循環(huán)介質(zhì)在各位置作用點壓頭，特別是在熱水鍋爐的作用點壓頭，直接關(guān)系到鍋爐能否安全運行。

2 各點壓力

從上表看出供熱系統(tǒng)中各位置的壓力實際上是系統(tǒng)阻力在該位置上的作用點壓頭，該壓頭隨著定壓點壓力的變化而相應(yīng)變化；另外還隨著系統(tǒng)阻力調(diào)整而變化，如關(guān)小系統(tǒng)某閥門開度，系統(tǒng)阻力增加，各點作用點壓頭隨之變化(增加)。

鍋爐壓力同樣也按上述原則變化。

3 供回水段阻力與水力計算結(jié)果的差異

某縣城區(qū)一次網(wǎng)主干線水力計算，見表2。

表2 網(wǎng)主干線水力計算

根據(jù)常規(guī)水力計算方法，最不利環(huán)路當(dāng)量長度為管段長度的30%，管段阻力誤差偏大，后來筆者按10%計算結(jié)果與運行實際比較仍偏大，從上表看出：計算供回水管段阻力各為0.189 MPa，合計為0.398 MPa，而實際運行供回水總阻力只有0.14+0.13=0.27 MPa，差值為0.12 MPa。供回水及換熱站計算總阻力為0.189×2+0.04=0.418 MPa，而運行總阻力為0.27+0.04=0.31 MPa，差值為0.11 MPa。

由此說明實際運行管路阻力調(diào)整非常必要，應(yīng)力求使阻力降低，減小循環(huán)泵能耗，降低運行成本。包括通過儀表判斷及時進(jìn)行除污器排污，換熱器清洗等措施。

4 循環(huán)泵進(jìn)出口的阻力

循環(huán)泵進(jìn)出口阻力的大小取決于水泵進(jìn)出口各種管件的阻力和進(jìn)出口管道的阻力，上述高壓中開雙吸循環(huán)泵，現(xiàn)已運行四年，未發(fā)生任何故障，備用泵始終未啟動，泵出口不安裝止回閥，進(jìn)出口閥門全開，因此回水至泵入口阻力為0.01 MPa，泵出水管與鍋爐入口阻力為0.01 MPa，鍋爐至供水母管的連接處阻力為0.01 MPa。

水泵的進(jìn)口管徑比出口管徑一般情況下要小一號，進(jìn)口管道的水流速度在2.5～3 m/s以上，出口管道的水流速度一般2～2.5 m/s以上，這樣的流速對于管道來講比摩阻將達(dá)到200～300 Pa/m以上，所以無論進(jìn)出口應(yīng)盡量選擇2～3倍R的彎頭不安裝止回閥，條件許可的情況下，水泵進(jìn)出口管徑應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)徑，即可以控制好循環(huán)泵系統(tǒng)的阻力值。

5 結(jié) 論

(1)熱水鍋爐一次網(wǎng)供熱系統(tǒng)中阻力控制存在極大的潛力，系統(tǒng)阻力通過不斷摸索調(diào)整、積累經(jīng)驗，一定能選擇一臺最適合該系統(tǒng)的節(jié)能的循環(huán)泵，降低運行成本。

(2)嚴(yán)格按《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》CJJ34-2010相關(guān)規(guī)定，合理選擇好一次網(wǎng)比摩阻直接關(guān)系到管網(wǎng)的一次投資及運行的經(jīng)濟(jì)性。

(3)各生產(chǎn)廠家熱水鍋爐的阻力都不盡相同，鍋爐水動力性能的好壞不僅關(guān)系到循環(huán)泵揚程的選擇，涉及到運行電耗，更重要的是關(guān)系到熱水鍋爐運行的穩(wěn)定性、安全性。

(4)合理調(diào)整好循環(huán)泵進(jìn)出口的阻力也是供熱節(jié)能、降低運行成本的重要因素。

[1] 葛葉飛.熱力系統(tǒng)中加熱器端差的定量分析[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2013(8).