周瑞昆 王红卫 彭增彬 李伟腾

摘要：现有热水锅炉直供的采暖系统中，热网与锅炉参数大多不匹配，往往又未采取相应措施，因此造成循环水泵功耗大大增加，影响锅炉安全经济运行，甚至造成部分用户不热，降低供暖质量。本文根据不同实际情况，选择相应的优化匹配系统，达到既满足供暖要求，又保证锅炉安全经济运行的目的，同时降低水泵功耗，并节省投资。

关键词： 热水锅炉热网参数匹配优化旁通分流节能

Abstract: the existing hot water boiler straight for the system of heating, piping and boiler parameters don't match mostly, often and fails to take measures, this causes the circulating water pump power consumption increase greatly, affect the boiler safe and economic operation, even cause some users not hot, and reduce the heating quality. This paper according to different actual situation, choose corresponding optimization match system, meet heating request, and to ensure the safety of economic operation of the objective, at the same time, reduce the power consumption of the water pump, and to save investment.

Keywords: hot water boiler piping matching parameters optimization bypass tap the energy

中图分类号：TU833+.3 文献标识码：A文章编号：

1．引言

在热水锅炉直供的采暖系统中，不仅锅炉的热负荷必须满足热网的要求，而且其参数也应相匹配，这些要求应在设计中考虑。即使在设计时已经考虑了匹配问题，但是在实际运行中，受各种因素影响，热网有些参数偏离设计值较大，要满足热负荷要求，往往使流量增大，导致锅炉内部阻力增加，循环水泵功率增大，甚至造成部分用户不热，影响供暖质量。例如采用低温热水锅炉直供的普通采暖系统，锅炉与供暖系统热负荷相同，供、回水温度均为95℃/70℃，但实际运行中,热网系统供、回水温差大多在15℃-20℃之间，即使按照20℃计算，流量G将增加1.25倍，全部通过锅炉，则锅炉阻力H（与流速平方成正比）增加1.56倍，则用于克服锅炉阻力的水泵功率P=KρGH/（102η）（式中ρ:水的密度Kg/ m3、K:修正系数、G:水泵输出流量m3/s、H:水泵扬程m、η：水泵效率）需增至1.95倍。显然若锅炉按照设计值配置水泵，不可能满足供暖要求，造成供暖质量下降。若采用高温热水锅炉，而不采取任何措施，直接降至供暖系统参数运行，则矛盾更加突出。近年来，低温地板辐射采暖以其良好的舒适性及节能等优越性，得到广泛采用，其热网供水温度不大于60℃，温差不宜大于10℃，在这种情况下从运行经济性和安全性考虑，都不能将锅炉供水温度直接降至60℃以下运行。上述问题都必须根据锅炉及热网的具体情况，采取合理措施，实现锅炉与热网参数匹配优化并能在运行中进行调整，既满足供暖要求，保证锅炉安全经济运行，又降低水泵功耗，节省投资。本文将根据实际运行中不同的使用情况，选用合理的系统达到上述目的的方法做一说明，供设计人员及供暖单位参考。

2．回水旁通分流系统

当热网流量大于锅炉设计流量时，为了不使热网回水多于锅炉设计流量的部分进入锅炉，用旁通管直接分流至锅炉出口。旁通分流系统可采用

周瑞昆 男 1979年9月生工程师保定市建筑设计院有限公司 保定市五四中路951号 邮编071000Tel：(0)13231298285 E-mail：xlb169@yahoo.com.cn

两种形式，一种是在锅炉循环泵出口（即锅炉进水口）与锅炉出水口之间设置一根旁通管和一个调节阀的回水直接旁通分流系统，如图1所示。另一种是在循环水泵入口至锅炉出口之间，设置一根旁通管和一台混水泵加调节阀的回水混水泵旁通分流系统，如图2所示。

2.1 回水直接旁通分流系统

当热网系统流量大于锅炉设计流量时，在循环泵出口与锅炉出口之间设置一根旁通管和一个调节阀，构成回水直接旁通分流系统。运行时调节此阀的开度，使锅炉按额定水流量运行，多于锅炉设计的流量由旁通管流过。在不增大锅炉内流动阻力的情况下，既满足了热网流量，保证供暖要求，又降低了循环水泵的功耗。如前所述当锅炉以供回水温差20℃运行时，采用直接旁路分流后，满足同样的供暖要求，循环水泵的功率只需增加至设计值的1.56倍，比不设旁通管的1.95倍设计值大大降低。而且此时锅炉处于设计工况下运行，提高了热效率。例如，松原市热力公司采用锅炉进水旁通管分流后，供暖面积增加了10000m2，循环水泵功率减少了60kW，并改善了供热效果[1]。

哈尔滨某供热公司利用一台29MW 的高温（130℃/70℃）热水锅炉直接给34.7万m2供暖，由于锅炉进水没有采用分流措施，不仅炉内燃烧工况不好，炉阻达到30m水柱，致使外网的资用压头不足10m水柱，供暖效果很差。经过分流等系列技术改造后，锅炉的燃烧工况大大改善，外网资用压头增加11m水柱，接近20m水柱的压差，供暖效果大大改善[2]。

因此在热网所需流量大于锅炉设计流量时，采用回水直接旁通分流系统与不采用分流系统相比，既可满足热网流量要求，大大降低了循环水泵

功耗，又使锅炉保持在设计流量下运行，锅炉热效率高。但采用这种分流系统，多于锅炉设计流量的回水是经过循环水泵升压到锅炉进口压力，再用旁通管上的调节阀节流，其扬程是克服热网系统阻力及锅炉内部阻力之和，与其所需的扬程（克服系统阻力）相比，浪费了克服锅炉内部阻力的扬程，循环水泵多消耗了一部分电能。

直接旁通分流系统适合对现有热网系统流量大于锅炉设计流量，且循环水泵有足够的富余容量时的技术改造，此时只需增设旁通分流管及调节阀，改造工作量小，容易实现。

2.2 回水混水泵旁通分流系统

回水混水泵旁通分流系统是在循环水泵入口与锅炉出口之间设置一根旁通管，其上装一台混水泵和调节阀。运行时，调整调节阀的开度，使通过锅炉及循环水泵的流量均为设计值，多于锅炉设计流量的水由混水泵升压经旁通管送至锅炉出口，混水泵的扬程仅是用于克服热网的阻力，比直接旁通分流系统减少了克服锅炉内的阻力，降低了水泵输送功耗，节能效果更好。因此，当热网系统流量大于锅炉设计流量时，只要是循环水泵流量与锅炉设计流量一致，无论是对现有系统的技术改造或新建系统都应尽量采用回水混水泵旁通分流系统。

回水混水泵旁通分流系統可以安装在锅炉房内，也可根据需要在终端热用户附近就地安装，方便灵活。