供热采暖的“初心”就是高效经济采暖。
所有采暖系统均由热源、循环水泵外网及采暖用户组成。
采暖锅炉生产热能消耗燃料，循环水泵把热能输送到用户消耗电能，电费和锅炉燃料费是采暖成本两大要素。
每个采暖系统采暖任务是固定的。保证全部用户规定采暖温度前提下，采暖系统运行管理水平不同，循环水泵耗电量，锅炉产热燃料耗量是不一样的。
《锅炉换热站智能化管理》软件智能管理独家优势是：附加计量设备零投资，优化循环水泵智能管理，使锅炉智能高效生产热能，外网精准平衡热能分配，循环水泵高效输送热能，在“热能产用全过程中”实现采暖能源消耗降到最低。
全国主要城市采暖设计热负荷指标：
是国家采暖设计运行管理权威部门展示的最新科研成果。
伊春市采暖建筑量化热指标：
面积（热负荷）一定系统要高效经济采暖，基础是要准确掌握每栋采暖建筑面积及保温等级（量化热指标）。之后确定系统设计供回水温度，准确量化一、二次系统循环流量热量，热源就能精准生产供应需要热能。
伊春市与众多采暖城市一样，采暖热负荷计算时，需要“节能建筑和现有建筑量化热指标”在上表中查不到，但可依靠上表中位置与其接近城市，通过采暖期天数比较求得。
哈尔滨采暖期176天：
节能建筑设计热负荷：33.69w/㎡ 现有建筑设计热负荷：52.93w/㎡
伊春采暖期194天：
节能建筑设计热负荷指标：QJ=194/176×33.69=37.14 w/㎡
现有建筑设计热负荷指标：QJ=194/176×52.93=58.34 w/㎡
伊春乌伊岭一次系统，采暖面积616306㎡，其中节能采暖建筑占比25.5%，设计热指标37.14w/㎡，非节能采暖建筑占比74.5 %，设计热指标58.34w/㎡。
伊春乌伊岭一次网系统加权平均设计热负荷指：QBJ=37.14×25.5%+58.34×74.5%=52.93 W/㎡
伊春乌伊岭一次网系统实际工况
伊春乌伊岭一次网系统，按供回水115/70℃温差45℃设计，设计循环流量为621m3/h。
该一次采暖系统采用981#循环水泵，该泵在工频31.04mH2O扬程，以33.47HZ变频工作时，水泵《实际流量为921.56m3/h》，这个流量是设计流量621m3/h的1.48倍。一次网按921.56m3/h这个流量运行的结果，系统供回水温度不是设计的115/70℃温差45℃，而变成《供回水81/46℃温差35℃》。
循环水泵量化参数揭示的科学结论：
第一：《一次热网系统阻力很小》
系统以供回水81/46℃温差35℃运行时，981#循环水泵流量为921.56m3/h，对应扬程为13.9mH2O。这个扬程就是系统运行921.56m3/h流量时的阻力。
循环阻力与系统内循环流量平方成正比。按此水力计算基本公式，用981#循环水泵量化参数，软件程序精准计算出系统《设计阻力6.32mH2O》。可以说该系统设计阻力是由981#循环水泵测量出来的。
结论是：《一次热网系统阻力很小》！
第二：《配套循环水泵扬程误差过大》
循环水泵工作原理是：循环水泵流量等于系统设计循环流量，循环水泵扬程等于系统设计阻力。如此选定的循环水泵与系统需要完全吻合，这样的循环水泵与系统的配套是零误差的标准配套。
系统阻力只有6.32mH2O，而原配981#循环水泵扬程为34mH2O，说明34mH2O扬程是设计阻力的5.38倍。
结论是：《配套循环水泵扬程误差过大》！
第三：小于30HZ变频水泵省电预期变小
在阻力很小系统上，一次循环水泵以N频率变频运行时：水泵流量与(N/50)成正比；水泵扬程与(N/50)2成正比；水泵功率与(N/50)3正比。
当水泵以N>30HZ变频运行时，水泵功率以(N/50)3规律降低省电预期巨大。当水泵以 N<30HZ变频运行时，水泵功率不再以(N/50)3规律降低，省电预期变小，这是因为这时水泵电机的功率因数和效率降低很多所致。 也就是说在阻力很小系统上，以N<30HZ变频运行实现省电意义不大。
锅炉供回水温差与锅炉效率的关系
一次网低温回水进锅炉加热时，炉堂内高温区水冷壁管内回水得热多，水比重变轻向上升，炉堂内低温区烟气管内低温回水得热少，水的比重大向下降。进入炉内回水形成上下流动的自然循环。
进锅炉加热流量与锅炉供回水温差成反比。流量越大供回水温差就越小，流量越小供回水温差就越大。
锅炉加热流量与炉内自然循环流动强度成反比：锅炉加热流量越小，锅炉供回水温度差越大，炉内自然循环流动强度就越大，锅炉运行效率越高。
锅炉加热流量是锅炉额定流量时：锅炉水冷壁管内壁，形成一薄水膜，管中形成一气柱或气泡串的“膜态流动”。这时炉内自然循环流动强度达到最佳，热水锅炉热效率达到最高值。
130/70℃供回水也就是温差60℃热水锅炉，额定热效率为85%。是指锅炉以60℃温差工作时，水冷壁管内流体是“膜态流动”。炉外看不见“膜态流动”，但能看得见“膜态流动”时供回水温度为130/70℃温差60℃。
也就是说，燃煤燃油燃气热水锅炉，炉外部仪表所示锅炉工作参数是额定供回水130/70℃温差60℃时，热水锅炉就以额定的高效率85%在工作。
再次明确，热水锅炉的额定供回水温及温差指示锅炉在高效率工作。
在此之前，对锅炉效率关注及措施，均集中在炉膛内燃烧是否充分、受热面管子内外烟垢水垢热阻等等，均是受热面管内外影响传热不利因素。但对炉内流体流态（锅炉供回水温差），对锅炉效率影响无认识，也无管理措施。因此，锅炉加热流量（锅炉供回水温差）是自由放任的。结果是锅炉加热流量（锅炉供回水温差）远离锅炉额定流量（锅炉额定供回水温差），致使锅炉低效工作成为常态。
锅炉供热一次网供回水温差
《一次网锅炉加热锅炉额定流量时，锅炉就以额定最高效率工作》，坚定支持该理念，一次网供回水温差设计及管控，必须与锅炉额定供回水温差相同。
乌伊岭锅炉工作参数为《供回水115/70℃温差45℃》时，
系统运行循环流量为621m3/h，阻力6.32mH2O，锅炉效率80%。
乌伊岭锅炉工作参数为《供回水130/70℃温差60℃》时，
系统运行循环流量为466 m3/h，阻力3.56mH2O，锅炉效率85%
乌伊岭锅炉实际工作参数为《供回水81/46℃温差35℃》时，
系统运行循环流量为921.56m3/h，阻力13.9mH2O，锅炉效率70%
一次网按锅炉额定供回水温度及温差设计管控好处：
一是：一次系统设计循环流量及对应阻力降到最低，循环水泵耗电最小。
二是：一次系统设计气温热负荷最大时，锅炉按额定流量额定高效运行采暖，实现节省燃料最大化。
为什么必需优化循环水泵？
乌伊岭等众多一次网运行实践表明，“阻力很小系统上扬程过大循环水泵”变频调节系统运行流量很难精准达到要求，因而使大多锅炉还在低效工作。因此，对“扬程过大循环水泵”必须优化。
优化核心目标：
就是在保证水泵必需能力同时，使水泵电机最小。也就是在优化水泵时防止水泵投资浪费，防止循环水泵有过多能力储备。
循环水泵储备能力过多，使用时必然产生流量偏移程度过大，电能浪费加大；
循环水泵储备能力过多，在快速精准工况调节带来种种不便和“麻烦”。
一次系统优化循环水泵
“6.32mH2O设计阻力”很小系统，说明实际供回水管径很大。这是该系统建设时期管网投资很大的结果。说明该系统本身有省电节能运行资源。
这种本身就有节省电能的资源，是“前人栽树后人乘凉”的资源，恰当选用低扬程循环水泵实现省电，该效益系统“独享”的“红利”。
面对系统的这种资源，听之任之不作为，坚持使用“扬程过大循环水泵”运行，“红利”将是“灾难”，巨大电能燃料浪费年复一年长期发生。
优化循环水泵方法：
已知：乌伊岭一次网锅炉工作参数《供回水130/70℃温差60℃》，一次
系统按此参数设计时：
设计循环流量466m3/h 系统设计阻力3.56mH2O
按此参数选择循环水泵型号，优化循环水泵编号为662#。
662#水泵额定流量672m3/h 额定扬程9 mH20效率78% 电机30KW
虽然662#水泵电机很小只有30kw，但该水泵额定流量和扬程均大于设计参数，水泵能力有保证。
优化循环水泵的最佳工况
662#循环水泵工况不调节运行，就相当于在《设计循环流量466m3/h 设计阻力3.56mH2O》系统上，662#循环水泵按《额定扬程9 mH20》运行，同样形成高扬程循环水泵在低阻力系统上运行。后果是流量远大于设计流量运行。
当662#循环水泵工况调节，水泵以工频9mH20扬程40HZ变频运行时，水泵《流量537m3/h扬程5.76 mH20》工况工作。这时：
优化循环水泵按系统需要流量高效工作，系统供回水温度100/40℃温差60℃。系统锅炉加热流量537m3/h供回水温差60℃锅炉高效工作。
这就是优化循环水泵最佳工况。
优化循环水泵最佳工况实现的效益
把200KW981# 循环水泵 优化为30KW662#循环水泵工况调节：
就是：981#循环水泵《运行流量921.56m3/h扬程13.9 mH20》工况：
变为：662#循环水泵《运行流量537.6m3/h扬程5.76 mH20》工况：
优化循环水泵最佳工况省电效益：
662#水泵节电：⊿N=（0.57-0.105）×616306=286582 KWH
662#水泵节电%：⊿N%=（0.57-0.105）/0.57=81.58%
国家电力部门生产一度电，平均标煤消量为0.35kg。乌伊一次系统一个采暖期节省286582度电，相当于减少100303.7kg标煤耗量，也就是减少对应温室气体排放。
水泵节电宏观效益：一个采暖期电费支出两个采暖期还用不完。采暖系统循环水泵节电，使系统的平米节省标煤达到0.163kg/㎡
优化循环水泵锅炉高效率运行效益：
就是：981#循环水泵《运行流量921.56m3/h扬程13.9 mH20，锅炉供回水81/46℃温差35℃》工况时，锅炉的实际效率为70%。
变为：662#循环水泵《运行流量537.6m3/h 扬程5.76 mH20，锅炉供回水100/40℃温差60℃》工况，锅炉的工作效率为85%。
优化循环水泵锅炉效率有5%～15%的提升空间。
锅炉效率70%时：采暖期标煤耗量30649.7 t
锅炉效率75%时：采暖期标煤耗量28606.4 t
锅炉效率80%时：采暖期标煤耗量26818.5 t
锅炉效率85%时：采暖期标煤耗量25240.9 t
优化循环水泵提高锅炉效率，每提高5%也就是节省燃煤5%，这对采暖锅
炉来说就是一个很大台阶。采暖期标煤耗量从30649.7 t降低到28606.4 t，浄降低2043.3t，系统平米节省标煤达到3.315kg/㎡。
采暖热水锅炉低热效率运行很普遍
伊春乌伊岭一网锅炉实际供回水81/46℃温差35℃，说明该系统锅炉工作热效率远低 于锅炉额定效率。
整个北方采暖区域一次系统中，29MW以上工作参数130/70℃温差60℃，燃煤燃气燃油热水锅炉，额定效率均在85%及以上。但锅炉实际供回水参数与乌伊岭锅炉供回水参数类似，说明普遍锅炉均以“小温差”低效率费煤状态工作。
一次锅炉普遍“小温差”低热效率运行：
说明近二十多年来普遍的设计师、采暖理论专家及供热企业的专业高管，在采暖专业的管理平台上，接受、默认、认可、习惯、止步于：“一次热网就按115/70℃温差45℃设计，或者以更低的供回水温差运行管理”，根本无视一次网锅炉额定工作参数高效工作要求。
于是，普遍采暖锅炉低热效率浪费燃料工作，正是现实采暖的国情。
本例是实现采暖智能化管理高效经济模板：循环水泵省电81.58%，锅炉热效率有望提高5%～15%以上。
对供热公司，所有节省燃煤和电费是供热公司淨利润。
我国承诺：2030年前“碳达峰”2060年前“碳中和”。所有节省燃煤和电费措施，在“碳达峰碳中和”承诺面前，是供热采暖行业主体责任和标准答卷！
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智能循环水泵指引节能高效经济供热采暖方式
时间：2021-12-21
来源：李成国
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