摘(zhāi)要 組(zǔ)合了一次網二級泵和混水供(gòng)二次(cì)網的二種供熱方式，不用換熱設備(bèi)。是目前能耗(hào)最少、投資最省、占(zhàn)地最小、管理最(zuì)便、************的二次供(gòng)熱系統，可能就是二次(cì)供熱(rè)方式的 “ 終極 ” 産物。關鍵在于能否嚴格控制失水。

關(guān)鍵詞 二級(jí)泵 混水循環泵機組 循環(huán)水平衡 失水

1 現狀
    在全國供熱行業中多數單位都采(cǎi)用熱水鍋爐提供(gòng)熱源的間接式(shì)水循環供熱系統。多年來廣大(dà)專家和業内、外精英(yīng)們對此在理論和實踐上作出了不懈的(de)努力和奮鬥，新技術、新裝備等不斷推廣應用，使這一(yī)系統的綜合技術(shù)水平和經濟效益獲得較好較快的(de)提升。又在這基礎(chǔ)上與(yǔ)時俱進(jìn)，不斷技術創新，在近二年來推出了一次(cì)網二級泵（接力泵）循環系統并一舉(jǔ)成功，取得很好的效果和效益，得到了業内的充分認可和進一步的擴大推(tuī)廣，而且對此(cǐ)的相關技術、設備(bèi)以及二級泵分(fèn)布變頻自控(kòng)調節等已(yǐ)日趨完(wán)善、成熟，比傳統一次泵系統前進了一大步。但是在二次站還(hái)需應用(yòng)換熱設(shè)備，所以一次水和二次水系統還存在換熱設備的阻力(lì)損失和熱損失，可說還美中不足。自八十年代(dài)起至今就有些供熱單(dān)位采取了一次水和(hé)二次循環水正壓混合供二次網的所謂混(hùn)水供熱系統。雖然不用換(huàn)熱設備，減少了這二種水循環的局部阻(zǔ)力和(hé)提高了一(yī)次水熱源的利用效率，從而降低了(le)電和煤耗。但仍使用大(dà)中型高揚程大功率的一次網熱源循環水泵，存(cún)在前(qián)後工程配置與運行中互(hù)相矛(máo)盾等的老問題不說(shuō)，一次熱源水在(zài)各熱力站的定量分配仍像傳統系統中由掐(qiā)閥門一類手段來調節，一是前後左右難(nán)以調得均勻，二是掐閥門人爲增加了(le)局(jú)部阻力，也就是增加了水泵無效電耗。從以上分析可知現有的一次網二級泵系(xì)統和混水供熱系統二(èr)者都各具優勢，但(dàn)是還尚存不足或弊端。在此情形之下，很(hěn)自然地思考一個問題，爲(wèi)什麽不能對這(zhè)二者揚長避短，把二者的優勢組合起來？在這一思路驅動下(xià)，這二年來對現有的這二種新(xīn)系統進行了認真分析研究，并(bìng)分别建議有關用戶(hù)進行了實施，都比原(yuán)有傳(chuán)統系統提高和改善了供熱效果，同(tóng)時節能降低了運行成本。在此基礎(chǔ)上，本文(wén)提出了二者優勢合而爲(wèi)一的《一次網混水供二次網的二級泵(bèng)供熱(rè)系統》，（見圖一(yī)）供大家讨論。

2 本文(wén)系統介紹

2.1 本(běn)文系統的一次網二級接力泵的流程和形式與現有一次網二級泵系統基本相同(tóng)，也就是在(zài)鍋爐房中的一次水一級泵隻負責(zé)内網的一次水(shuǐ)的(de)加熱循環，這一加熱水(shuǐ)循環的起點和終點隻到鍋(guō)爐(lú)房内或外部某個合(hé)适處的一次供回水幹(gàn)管之間(jiān)連通管的兩端連通點。而一次水的(de)二級接力泵現有二級泵系統是裝置在各熱力站熱交換器的一次水進口或出口進(jìn)行接力循環，但本(běn)系(xì)統由于在各熱力站(zhàn)采取混水供而不(bú)用熱交換器，所(suǒ)以這一次水的二級(jí)接力泵(bèng)的吸入管是連接在各熱力(lì)站中二次網混水(shuǐ)循環水泵吸水母管上。這一不同點明顯優點是：由于不用換熱設備就省去了 8 ～ 10m 的阻力(lì)損失。顯然(rán)這二級接力泵的揚程(chéng)可比現有單純二級泵減小 8 ～ 10m ，就可以降低一個水泵電機檔次或變頻調節潛力更大。僅這二級(jí)泵單項可再(zài)節電約(yuē) 20% 以上。

2.2 本文系統(tǒng)的混水供，從名稱上看似乎與現有在運行的(de)或以往相關資料中推薦的一樣，而實質上和循環流程結構等完全不一樣。而是采取(qǔ)無極可調至趨向零(líng)壓力的(de)一次熱源水進入二次網混水循環泵的吸入支管中(zhōng)與同時進入的(de)二次網回水進行負(fù)壓端(duān)混合，通過這(zhè)二次網混水循環(huán)泵将混(hùn)水(shuǐ)全開放地送入二次(cì)網，不(bú)需掐調出口閥門，保證了最小阻力(lì)狀态，如二次網對擇(zé)取混(hùn)水熱量有變化時，可變頻調(diào)節二級回水接力泵的工況回水量 Q4( 見圖三 ) ，就會(huì)相應改變一次熱源水的吸入量 Q1 ，始終可保持 Q4=Q1 ，達到一次水供(gòng)回循環水平衡(héng)。既滿(mǎn)足了熱用(yòng)戶(hù)的需要又獲得了(le)******節能效果。這是現(xiàn)有在運行的和資料中介紹的混水(shuǐ)供系統都做不到(dào)的。如現有在運行的混水供系統雖(suī)然也不用換熱設備等減(jiǎn)小了二(èr)次(cì)網局部阻力 10 ～ 12m 似乎相同，但由于(yú)調節混水比采取掐(qiā)閥門手段，勢必造成水泵的壓頭損失，使得不用換熱設備省下的 10 ～ 12m 阻力大打(dǎ)折扣。現有相(xiàng)關資料中介紹的混(hùn)水供系統，經客觀分析和研究，明顯(xiǎn)可見還(hái)存在大量(liàng)的水泵無效電耗。因此本文推薦的(de)混水供系統至少可比以上現有(yǒu)的二種混水供系統可再節電約 30% 。

3 分析(xī)對比

3.1 與現有一次網二級泵系統比，一次水(shuǐ)一級泵的設(shè)置形(xíng)式和調節方法是完全一緻的。而(ér)二(èr)級(jí)泵的配置揚程還可低 8 ～ 10m 可降一個電(diàn)機檔次，另二次網混水循(xún)環(huán)泵可低 10 ～ 15m 揚程，降低近(jìn) 2 個電(diàn)機檔次。憑這二項明顯可比現(xiàn)有單純二級泵系統在已節電的基礎上再節省(shěng)用電 25% 以上。

3.2 由于本(běn)系統二(èr)次網中沒有換熱設備，就可比現有單純二級泵(bèng)系統至少減少 10% 的(de)熱損失(shī)，簡單地可說成至少省 10% 以上的煤或其它(tā)能源。又因多數單位的熱交(jiāo)換器在(zài)實(shí)際運行過程(chéng)中堵(dǔ)塞狀況較普遍，嚴重降低了熱交換效率和大大增加了局部(bù)阻力，也等于影響了二種循環水泵的性能和(hé)出力，随之帶來的是降低了供熱質(zhì)量。如果将這一塊間(jiān)接的影響及(jí)損失算進去，那豈止(zhǐ)是省 10% 以上煤的一(yī)種數據？

3.3 由于現有在用的混水(shuǐ)供系統采取高壓一次水掐閥門調節混水比，一是增加了水泵無(wú)效電耗，二是很不易調節(jiē)合适的混水比和各熱站的一次水分配。就必然存在前(qián)後差異和局(jú)部不(bú)熱老問題，所以爲(wèi)了解決此均勻問題至少多消(xiāo)耗一(yī)次熱源水 5 ～ 10% ，等于多耗了同(tóng)等量的(de)煤和電。尤其鍋爐房或(huò)首站中，仍采用高揚程大功率(lǜ)熱源循環水泵，其水(shuǐ)泵無效電(diàn)耗高、噪(zào)聲大，工程前期面積不到位時用不了，而今後如增擴些(xiē)面積就不夠用(yòng)，又必須換成更大的(de)泵。所以說現有在用的混水供系統還是沒有擺脫解決這一公認的、曆來(lái)困(kùn)惑着廣大業内人(rén)士的傳統頭痛問題(tí)。另外現有相關資料中推(tuī)出的混水供方案，經理論分析發現，其所設計的加壓混水泵産生的無(wú)效電耗大的驚人，至少比本文(wén)混水供系統多用電約 30% 不說，混水比也和現有在用的混水供系統一樣不易(yì)調節，故浪費熱源多耗煤的狀況同樣(yàng)存在。故本文作者認爲完全沒有工程實際應用的可行性。以下針對現有的新(xīn)系統和傳統老系統歸納列表估(gū)算對比：

表一

4 可行性及(jí)相關技術(shù)要求

4.1 由于當前一(yī)次水二級泵分布變頻調節系統在近二年在多(duō)個單位獲得成功，不用換熱設備的大面積混(hùn)水供二次網系統也在好幾個單位上馬并運(yùn)行良好。現今這二種供熱行業的節能新系統都各具節電等優點和不足，現在如(rú)何(hé)将這二種現有新系統的優點融合爲(wèi)一體就是本文(wén)的宗旨。但是據(jù)一般的信息反映本文新系統還無(wú)前人真(zhēn)正實施過，因此自然會有一串又一串的疑(yí)問和擔憂，想必也很正常。其實要解(jiě)釋這一串串的質疑(yí)和擔憂很(hěn)簡單，隻要說現有二級泵(bèng)和較大面積混水供系統存在的(de)疑問和擔憂的實質問題是一樣的，無非主要是失水(shuǐ)和水質處理問題(tí)。既(jì)然它們二個已成功可行了，不就(jiù)是間(jiān)接地證明了本(běn)文系統完全(quán)應該(gāi)具備等同(tóng)的可行(háng)性嗎？

4.2 本文系統由于普(pǔ)遍用戶散熱器的耐(nài)壓标準大(dà)都在 1.0Mpa 級以(yǐ)下，所以隻适合供 20 層以下(xià)的樓宇。若在所供區域内有 20 層以上的高層，其熱(rè)力站内(nèi)就必須按常規使用換熱設備，按本文系統（圖二）一次網混水與間接組合供二次(cì)網的二級泵供(gòng)熱系統示意圖的基本方(fāng)法去實(shí)施。隻是二(èr)次網串入換熱器後将增加 10 ～ 12m 局阻，所以相應個别處理這二次網循環水泵的揚程即可。

4.3 本(běn)文系統所供面(miàn)積内用(yòng)戶的散熱器(qì)都必須采用 1.0Mpa 耐壓級的。地闆供熱不受此(cǐ)設定，但對其耐壓試驗壓力也(yě)需大于等于 1.0Mpa 。

4.4 能否(fǒu)采納(nà)本系統(tǒng)的首要關鍵是(shì)必須杜絕一次和二次網(wǎng)的跑冒滲漏和人(rén)爲(wèi)失水問題。系統總失(shī)水(shuǐ)量最好有(yǒu)效地控制在 0.1% 以内。

4.5 在供熱行(háng)業中無論采用哪種循環水系統，失水問(wèn)題都是大忌不允許的，但是恰恰很多單(dān)位客觀存在，有的甚至還較嚴重。不過而(ér)不能因爲(wèi)客觀存在就(jiù)認爲是天經地義(yì)來因噎(yē)廢食，那一切技術創(chuàng)新節能新事(shì)物都将成(chéng)爲可望不可及的擺設。爲(wèi)此個人認爲必須針對各單位不同(tóng)的實際狀況作出調(diào)查和分析(xī)，失水問題到底出在哪一環節，認真切實有效地采取杜絕措(cuò)施(shī)。無論什麽供熱系統如果連這(zhè)個問題(tí)也解決不好，那節能(néng)和供熱質量完全是一句空話(huà)。

4.6 本文系統(tǒng)更适合新建或準備(bèi)新建的供熱(rè)網，新建小區二次網是(shì)更不應該再存在老小區(qū)這些傳統失水老問(wèn)題了。所以(yǐ)考慮到在整個供熱網中若還(hái)有一時解決不好失(shī)水問題的老區域，可以因地制宜地根據各單位的具體情況，按(àn)（圖二）做(zuò)成有換熱器組(zǔ)合供二次網的(de)二級(jí)泵供熱系統。也就是若失水(shuǐ)能控(kòng)制在 0.15% 以内的二次網按（圖一）做，暫時若(ruò)還達不到此條件的二(èr)次網按（圖二(èr)）做。靈活機動，一(yī)切存在的現實疑慮(lǜ)和問題都能迎刃(rèn)而(ér)解。

4.7 本文系統原(yuán)則上隻在鍋爐房中的一次水回水(shuǐ)幹管上設(shè)置(zhì)一個補水定壓泵點，水(shuǐ)處理的水質要求與原有傳統系統(tǒng)要求相同。若供熱網面積特别大，熱力站很多，則按實情按需在區域中某一(yī)個或幾個熱力站中增添區域(yù)性補水定(dìng)壓點。

4.8 建(jiàn)議一次網和二(èr)次網水泵吸(xī)水母管(guǎn)上的除污器，最好應用一種立式旋轉恒定阻力損失(shī)在 1.2m 以内又能自動(dòng)或手動排污的新式除污器(qì)。而現有傳統的老除污器(qì)問題很大(dà)。一是影響水的清潔度，二(èr)是不能保證恒定(dìng)阻力損失，在使用(yòng)季節中堵塞程(chéng)度不一，嚴重影響循環水泵性能和出力。廣泛的實踐反複證實除污器貌似很簡單，但恰恰是保障水(shuǐ)循環穩定可靠的至關重(zhòng)要的(de)設備。

4.9 關于本文系統(tǒng)一次和二(èr)次網的(de)一般自控調節和電腦自控聯動系統不在(zài)本文讨論之中，由用戶按實情和條件自行選擇。

4.10 本文系(xì)統的一次和二次網的管道經(jīng)濟流速的設計和一次與二次網水量和熱量的配置以及水、熱平衡設計都(dōu)按先進(jìn)合理的标準規範實施(shī)即與(yǔ)現有傳統供熱網并無本質區别，故也不屬本(běn)文讨論内容。

5 模拟供 10 萬 M2 二次網和二次網(wǎng)混水循環泵機組

5.1 模拟 10 萬 M2 混水供二次網（圖三），一次熱源水 Q1 ，二(èr)次回水 Q2 ，二次網混水(shuǐ)循環泵出水定工況流量 Q3 ，一次回水接力泵 ( 二級泵 ) 定工況流量 Q4 ，其中 Q1+ Q2= Q3 ， Q3 － Q2= Q4 ，所以 Q4=Q1 ，因此調節一次熱源(yuán)水的吸入量 Q1 隻要調節(jiē)一次回水接力泵(bèng) ( 二級泵 ) 的抽出回水量 Q4 ，就會自動水平衡。

5.2 二次網混水循環泵機組 ( 圖四 ) 由插入混水泵吸(xī)水支管中的彎頭朝該混水泵的吸口方(fāng)向，插入的彎頭緊靠吸水支管上方頂部管壁爲好。主要考慮吸水支管中通過的二次回水的速度 V≤ 2m/s ，插(chā)入多了就(jiù)會減小過流面(miàn)積增加流速和阻力。因此插(chā)入的一次水管徑(jìng)和插入多少以及水泵吸(xī)水支管内徑(jìng)互相之間都應有合理的配置(zhì)，本文對此不作深入(rù)介紹。

5.3 設定二次水單耗 4kg /M2 ，供二次網 10 萬 M2 爲 400m3 /h 。這一循環水量也是應地制宜的，用戶可根據各二(èr)次網的實情相機設定選擇。在這 400m3 /h 的二次網供水量(liàng)中，一次熱源水(shuǐ)量的混入(rù)比例是按單位平均受熱量的(de)需求和一次熱源水溫度高低而(ér)設(shè)定最高值的，現模(mó)拟比例爲 1 ： 3 ，但實際運行可按需變頻(pín)無極調節的。

5.4 在二(èr)次網的回水母管(guǎn)上裝有 2 台不同功(gōng)能的水泵，其一爲一次網回水(shuǐ)接力泵 ( 二級泵 ) ，其二爲二次網混水循環(huán)泵。二級泵送回一次網的定工況水量 Q4 等于被吸入二次網混水循環泵的一次熱源水量 Q1 ，二次網的循環水量 Q3 被二級泵抽送走 Q4 後等于 Q2 ，又 Q1 與 Q2 混合後等于 Q3 。就這樣周而複始地循環，自動(dòng)達到水平衡。

5.5 這一次(cì)網回水接(jiē)力泵（二級泵）由變頻手(shǒu)動或自控調節，一是爲了随(suí)二級泵抽送出(chū)水量 Q4 的變化來決定滿足(zú)一次熱源水量 Q1 的需求，二是爲了二級泵的揚程（壓力）控制到恰到好處，使得一次熱源水到達插入二次網混水循環泵吸入支管(guǎn)中的彎頭出口界面上的餘(yú)壓頭(tóu)幾乎等于零。

5.6 在失水量(liàng)控制在(zài) 0.15% 以内的二次網區域中，原則在各熱(rè)力站内不設補水(shuǐ)泵點，如果有必需則可幾個二次站區域性的設置一個補水定壓泵點，總之按需而定。

5.7 二次網(wǎng)混水循環泵(bèng)機組可按（圖四）的結構形式除水(shuǐ)泵(bèng)外自行配置接管，也(yě)可按圖的要求向專業廠訂購圖四機(jī)組。

6 結束語
    由于本文讨論的新(xīn)系統(tǒng)，目前看畢竟還(hái)是初步設(shè)想，盡管這(zhè)一設想也(yě)是建立在現有二級泵和混水供二種(zhǒng)系統已成功基礎上的(de)，僅把這二者的優點實施了組合，具備同等的可行(háng)性。但歸根(gēn)結底還是個節能降耗的新生(shēng)事物，勢必還需與廣(guǎng)大業内技術精英(yīng)們通力合作，進一步深化探索研(yán)究和實踐(jiàn)。所(suǒ)以本文的推出，意在抛(pāo)磚引玉，懇請大(dà)家一起提高理論研究，共同實(shí)踐出成果出(chū)效益，爲我們的行(háng)業錦上添花。又由于本文作者(zhě)水平所限，難免有(yǒu)不妥之處，企盼大家予以嚴格修正。