混水式熱力站設計應用研究

（中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

混水式熱力站設計應用研究

趙福建

（中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

通過工程設計實例，研究混水式熱力站換熱流程，通過與換熱式熱力站對比，分析混水式熱力站優缺點及應用研究。

混水站；換熱站；優缺點；應用研究

1 熱力站。

熱力站是城市供熱系統的重要組成部分，是為工業和民用建筑采暖、通風、空調、生產、生活等供應所需熱水而設立的能轉變供熱介質品種、熱力性能參數的換熱設備和站房。熱力站一般由換熱器、循環水泵、補給水泵、除污器、軟化水裝置和電氣控制裝置等組成，以蒸汽或高溫熱水為熱源，利用各種類型的換熱設備，進行間接換熱或直接加熱。目前城鎮內熱力站一般以高溫熱水為熱源，用于建筑物采暖，常用的形式為換熱式熱力站和混水式熱力站。換熱式熱力站是指用戶熱力系統通過表面式換熱器與高溫熱網相連的供熱形式，用戶熱力系統熱介質與高溫熱網內的熱介質不直接連通。混水式熱力站是指用戶熱力系統與高溫熱網通過混合裝置相連的供熱形式，用戶熱力系統熱介質與高溫熱網內的熱介質直接連通。

2 混水式熱力站設計。

混水式熱力站是通過不斷的向用戶熱力系統補充高溫水，與一部分采暖回水混合后向用戶供熱，另一部分采暖回水作為高溫網的回水。這種供暖方式用戶熱力系統內的供暖水與高溫管網內的水直接相連，通過調節高溫水供水、用戶循環水和高溫水回水的壓力和溫度，控制用戶供暖參數。根據高溫管網供回水壓力和溫度的不同，需要設置的循環泵位置、數量和規格也不相同，舉例如下：

某住宅小區建筑面積10萬平方米，小區內采用地熱供暖，設計供水溫度為50℃，設計回水溫度40℃，最高樓層供暖高度17m，需要進行小區內的熱力站設計。經過與負責的供暖公司結合，為該小區規劃的供暖高溫管網，設計供水溫度為80℃，供水壓力0.45MPa，回水壓力0.35MPa，要求熱力站采用混水式熱力站。

圖1 混水式熱力站流程圖

按照以上給定的參數可以看出，該小區為低層供暖熱力系統，采用混水式熱力站形式，高溫網供水壓力能夠滿足小區供暖要求，不需要二次加壓；小區內最高樓層供暖高度17m，定壓壓力設定為0.22MPa，經過計算，小區內設計供水壓力0.40MPa，可以直接用于高溫網回水，因此，該換熱站只需要設置循環泵1套，具體工藝流程如圖1所示。

小區內熱力系統回水（430m3/h，40℃）經過除污器，經循環水泵加壓后，其中一部分回水（107.5m3/h，40℃）作為高溫熱力網回水，另一部分回水（322.5m3/h，40℃）與高溫網供水（107.5m3/ h，80℃）混合后，溫度50℃，作為小區內熱力網供水。

以上熱力系統可以根據用戶和供暖公司需要，在高溫網供水和回水管線上設置流量計，用于檢測小區內失水量；在高溫網供水和回水管線、小區混水管線上設置遠程調節閥和溫度、壓力表，用于遠程適時調節。混水式熱力站根據高溫管網供回水壓力的不同，循環泵設置不同，若供水壓力較低或用戶系統供水壓力高，需要在高溫供水管網設置加壓泵；若用戶熱力系統回水壓力高或高溫網回水壓力低，可以不經過循環水泵直接接取分支管線用于高溫網回水。

3 混水式熱。

力站與換熱式熱力站比較：（1）混水式熱力站設備少，占地面積小，投資低；換熱式熱力站需要設置換熱器，設備多，占地面積大，投資多。（2）混水式熱力站不需要單獨設置水處理裝置和補水裝置；換熱式熱力站需要單獨設置水處理裝置和補水裝置。（3）混水式熱力站壓力損失小，耗電量少，運行費用低；換熱式熱力站需要設置換熱器，壓力損失大，耗電量大，運行費用高。（4）混水式熱力站所有的用戶熱力系統與高溫熱網相連，壓力工況受高溫熱網和其它用戶系統工況影響大，調節量大；換熱式熱力站用戶熱力系統具有獨立的循環水系統，壓力工況不受高溫熱網影響，調節量小。（5）混水式熱力站與高溫熱網相連接，對高溫熱網水質污染大；換熱式熱力站具有獨立的循環水系統，對高溫熱網水質污染小。（6）混水式熱力站供熱系統可靠性低，排除故障時間長；換熱式熱力站供熱系統可靠性高，排除故障時間短。（7）混水式熱力站為便于調節一般用于小面積供熱系統；換熱式熱力站便于調節，供熱面積大。

4 應用中存在的問題。

盤錦市遼河油田礦區區域一直以來依靠企業自備熱電廠供暖，分區域設置混水式換熱站，由于投運時間長，設計時自動化程度較低，又受到熱電廠凝汽器壓力限制，在供熱面積和供熱半徑逐漸增大后，出現的下列問題：（1）新增面積區域過大，沿用老的供熱管網，水量調節困難。（2）新的用熱系統導致老用熱系統回水壓力升高，流量減少，影響老用戶系統的平衡，造成局部不熱情況。（3）管網老舊造成失水量大，查找漏點困難。（4）老舊系統污染水質，造成水質差。（5）供水溫度低，流量大，浪費能源。

5 應用研究。

混水式熱力站具有耗電量低、占地面積小、投資低等優點，同時也存在不容易調節等問題，我認為，新建的混水式熱力站需要注意如下問題：（1）控制供熱面積，面積較大的區域可分成幾個系統分別供熱，盡量控制每套系統供熱面積在10萬平方米以內。（2）加大自控系統投入，例如循環泵設置變頻器、各進出管線設置遠程調節閥和遠程溫度壓力顯示，達到能夠遠程調節水平。（3）高溫網和用戶系統主要分支管線設置流量計，若有管線泄漏點能夠及時發現，減少排除故障時間。（4）加強管理，及時調節，保證管網的平衡。

結語

中國是人口眾多、資源相對不足的發展中國家，要實現經濟社會的可持續發展，必須走節約資源的道路。混水式換熱站能耗小、投資低，若能夠廣泛采用，不但能夠提高供熱企業的效益，還能夠為我國的節能減排工作做出巨大貢獻。

[1]呂來生，周青，劉向華.混水連接及遠程監控技術在熱力站改造的應用[J].煤氣與熱力，2012，32（03）.

TU995

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