集中供熱換熱站優化配置及運行分析

摘 要：作為連接用戶和熱源極為重要的一環，換熱站設計的合理性將會對供熱質量產生直接影響。通過對某熱網調研數據發現，在換熱站中存在能耗普遍較高的情況。造成能耗高最主要的原因就在于換熱站規模不合適、設備選型不合理、連接方式不恰當、運行管理不科學等。文章就某換熱站中現存管理問題以及設備型號進行了大致分析，并就此提出了相應的改進對策。

關鍵詞：集中供熱；換熱站；優化配置

1 換熱站規模

1.1 大規模換電站優缺點

對于供熱能力在二十五萬平方米的換熱站而言，由于其集中度高，進而使設備數量得以減少，也使得設備運行中的局部損失得以減少。

1.2 小規模換熱站優缺點

就面積在一萬平方米以下的換熱站而言，其二次網的建筑物比較少，容易調節。但就其一次網而言，由于換熱站的數量太多，使得換熱站熱力和水力的平衡很難實現，致使熱網的穩定性差。并且小規模的換熱站其設備投資費高，回收年限長，同時管理也很困難。

大規模的換熱站其二次網輻射半徑比較大，并且管線也比較長，致使二次網管網的損失也就比較大，同時水力失調的情況也比較嚴重。

1.3 換熱站規模

由于不同規模的換熱站其耗水和耗電都很高，在對運行過程中的年經濟費相結合的狀況下，對城市規劃和規模加以考慮，通常情況下需將換熱站規模控制在二十萬平方米一個站較合理。

2 循環水泵

2.1 確定水泵揚程和流量

水泵輸送能力在很大程度上是由水泵的揚程和流量來決定的，對揚程和流量加以恰當的選擇能使水泵高效率運行，進而減低能耗。

通過對熱負荷加以設計來確定循環水泵流量，通常情況下，循環水泵揚程不能比設計流量中各部分的阻力之和小。在設計中一定要注意，熱水循環系統是閉式系統，當對揚程加以確定之時，只需對管網損失加以考慮，而無需對建筑物高度加以考慮。

2.2 水泵配置

通過調查研究發現，在換熱站里其循環水泵通常都是兩用一備或一用一備，并且每臺水泵上面都會安裝止回閥，當止回閥的局部阻力過大之時，其管網損失也會過大，因此需將泵前止回閥拆除，使換熱站中動力的消耗得以減少。

為滿足不同采暖期對供熱負荷的要求，大多情況下會使用分階段形式來對流量質調節加以改變。在分階段對流量調節加以改變之時，可選用不同揚程和流量的泵組。

當采暖期不同之時，其流量也會相應不同，通過對泵的轉速加以調節來進行流量調節，這也是節能調節主要的方式。在進行設計之時，一定要適當考慮使用變頻泵，進而優化調節，最終達到節能的目的。

3 選擇換熱器

3.1 換熱器面積

在對換熱器加以設計之時，大多會采用平均溫差法來加以計算。需注意的是，在進行計算之時，采用的換熱量指的是換熱器額定的換熱量。事實上，在運行中因為負荷會跟隨環境溫度的改變而相應發生變化，致使供熱系統運行的工況同換熱器設計的工況有所不同，進而使得換熱器換熱量比額定換熱量高或低，從而對系統供熱效果產生影響。如此一來，便需要設計人員在進行設計計算之時，按照相應公式對換熱面積加以計算，當使用某些假定資料或經驗數據之時，還需對換熱器展開校核計算。

3.2 換熱器的運行管理與合理配置

絕大多數的換熱站中都包含兩臺型號一樣的換熱器，而有的換熱站的換熱器則只有一臺。在設計之時，為確保供熱系統具備可靠性，一定要保證換熱器在兩臺及其以上，并且每臺的供熱量必須大于總熱符合的百分之七十以上。通常狀況下，兩臺換熱器需一同運行，在工況調節的作用下，每臺換熱器所承擔的總負荷為二分之一。當其中一臺出現故障之時，沒有故障的那臺便會滿負荷運轉，進而讓系統可以滿足供熱需求。當采暖階段不同之時，可對不同換熱器的運行方案加以應用。在尖峰負荷時期，可通過對兩臺換熱器流量加以調節來滿足符合的需求。因為設計之時所選換熱器的供熱量在總熱負荷的百分之七十以上，所以當兩臺換熱器一同運行之時，并且流量最大之時可承擔換熱量使設計熱負荷的百分之一百四十。在采暖的初期或末期，需要換熱站承擔的熱負荷便比較小，在熱負荷比設計總熱負荷的百分之七十還小之時，只需一臺換熱器運行便能達到負荷要求。經過此種設計形式，不僅能使供熱需求在尖峰之時滿足要求，同時也能在低負荷的時候達到節能的目的，因此具備一定的環境效益和經濟性。

選型不恰當以及換熱器管理不當都會造成換熱器損失過多壓力。換熱器經過長期運行便會在其內部形成污垢，進而對熱媒和換熱器之間的換熱系數產生影響，致使換熱的效果變差。這時，為了與設計負荷要求相符，需要使流量增大。伴隨流量不斷的增加，換熱器由于阻力所造成的損失也會增大，進而造成換熱站能耗增多。如此一來便需要我們對換熱器進行定期除垢處理。通過除垢不僅能使摩擦損失減少，同時還能使換熱器的換熱效果增強，進而提升換熱的效率。當系統在設計工況里運行之時，對其加以調節，進而使換熱器換熱的效率得到保證。

4 選擇連接方式

4.1 混水直連

混水連接常用的混水形式包括水泵供水加壓、水泵回水加壓和水泵旁通加壓三種形式。

4.1.1 水泵供水加壓的混水換熱可以在二次網的供水處安裝混水泵。在調節閥的作用下一次網與二次網回水進行混合，然后經由水泵抽吸進入二次網，然后再對其進行供熱處理。此種系統適合在一次網和二次網的水壓力大致相當，并且一次網的供水壓力較低管段中使用。

4.1.2 水泵回水加壓的混水換熱可以在二次網的回水管位置安裝混水泵。水泵在對二次網進行回水加壓之時，讓需要實行混水換熱處理的水在旁通管閥門調節作用下和一次網供水進行混合加熱。此種方式適合在一次網供水的壓力比較高但二次網回水的壓力比較低的狀況下使用。

4.1.3 水泵旁通加壓形式的混水換熱可以在一次網的供水位置安裝電動調節閥，在混水旁通管處安裝混水泵，此種形式的安裝方式對于處在中高壓管段的一次網供水適用。

4.2 間接連接

此種連接形式通過在換熱站中使用換熱器，然后由一次網的高溫水或蒸汽通過換熱器把二次網回水進行加熱，最后提供給用戶用以采暖。此種連接形式的一二次管網成彼此獨立的一個封閉系統，它的運行調節相對簡單，使用范圍也比較廣。

4.3 間接連接和混水直連的選擇

混水間接連接換熱和直連換熱的特點各不相同，在進行設計之時，一定要按照實際狀況對連接形式加以選擇。對末端較冷的用戶可以使用混水換熱處理，如此一來便可對一次網的供水加以直接利用，進而使一次網的回水溫度得以降低，從而確保供熱的效果。

5 結束語

通過對上述實例加以分析，同時與理論相結合，進而對設計中存在問題提出相應建議。

5.1 對換熱站運行管理予以優化，選擇適當的監視軟件，進而實現換熱站系統的自控。換熱站可以按照室外溫度改變狀況進行自動調控，進而獲得快速、準確、一致的執行速度，從而將管理和控制問題得以有效解決。

5.2 按照換熱站位置以及一次網供給水壓大小情況，對連接方式予以合理選擇，在運行過程中要盡可能的避免出現水泵節流的情況。

5.3 使用阻力小的換熱器，進而使換熱站內動力的消耗得以減少，將換熱器保溫的工作做好，從而使散熱損失得以減少。在對換熱器加以合理選擇的情況下，對換熱器管理予以加強。在采暖期之前就需對其加以清洗，將由于污垢而造成的換熱器傳熱效果差以及損失過大的問題解決掉。

參考文獻

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