混水式供暖系統在實際供暖中的應用

許勁松

摘 要：該文闡述了混水供暖系統的原理及方式，結合改造實例說明了混水系統的優缺點及運行情況，并分析了混水供暖系統與傳統供暖系統相比的優勢，指出混水供暖系統較傳統供暖系統更節能。

關鍵詞：混水系統 混水泵 節能

中圖分類號：TU832.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0087-01

在供暖系統中，從熱源與熱用戶的連接方式可以分為：直接連接的供暖系統，間接連接的供暖系統，直接連接的混水供暖系統。直接供暖系統為熱源與用戶直接連接，即熱源、管網、熱用戶三部分組成，優點是投資小、運行簡單。缺點是介質溫差小流量大、受地形影響大、熱損失大，另外供暖面積不宜過大；間接供熱系統即兩級供熱形式，該形式為熱源、一級管網、換熱站、二級管網、熱用戶五部分組成，這種供暖系統有以下優點：系統穩定、不受地形限制、易于水力平衡調節、一級網投資小等優點。缺點換熱站投資大、熱損失大、維修成本大等。近些年來，混水式供暖系統在實際供暖中不斷得到應用，系統在逐步完善，該系統由熱源、一次網、混水換熱站、二次網、熱用戶五部分組成，優點是集前兩者供暖系統的優點于一身，表現在系統投資小、運行簡單、易于水力平衡調節、熱源廠內部循環泵投資小、不受地形限制等，而且相對于前兩者供暖更靈活，更適用于供暖面積的變化。

1 混水系統的原理及方式

混水系統是一種將高溫差小流量的熱水轉換成低溫差大流量循環水的裝置，采用混水降溫裝置之后，可以給集中供熱用戶提供合適的低溫差大流量循環水。即系統中二級網回水一部分通過混水循環泵作用混入一級網供水成為二級網供水，另一部分回水作為一級網回水返回一級總網。換熱站所處供暖一次網位置及地勢不同，混水系統主要有以下三種方式。

1.1 混水泵旁通加壓

混水泵設置在混水旁通管路上，利用水泵將二次網的一部分回水加壓打入混水器與一次網供水中混合加熱，形成二次網供水，二次網的另一部分回水作為一次網回水返回一次網回水管；一次網供回水上設置電動調節閥，水泵前后安裝閥門并采用變頻控制，即可以實現混水運行。混水泵旁通加壓混水連接方式是混水連接方式的基本形式，混水站大多采用此種形式。

1.2 混水泵供水加壓

混水泵設置在二次網供水總管上，一次網回水調節閥將二次網回水壓力調節至滿足二次網系統靜壓，當一次網供水壓力高于二次網回水靜壓時，一次網供水側電動調節閥在調節流量的同時一次網供水閥后壓力與二次網回水靜壓相持平衡，利用水泵將二次網一部分回水及一次網供水同時吸入混水器中混合加熱，形成二次網供水，另一部分二次網回水直接返回一次網回水總管；一次網供水與混水旁通上設置調節閥，水泵前后安裝閥門并采用變頻控制。這種形式多用于混水連接供熱系統的末端混水站及地勢高的混水站。

1.3 混水泵回水加壓

混水泵設置在二次網回水總管上，利用水泵將二次網回水加壓，一部分回水受混水旁通管路上的調節閥或者一次網回水管路上調節閥（視水泵出口到一次網總回水與到二次網供水需增壓力相對大小定）支配流入混水器與一次網供水混合加熱，形成二次網供水，另一部分回水直接返回一次網回水總管；一次網供回水上設置調節閥，水泵前后安裝閥門并采用變頻控制。這種形式多用于混水連接供熱系統的末端混水站及地勢低的混水站。

2 混水供暖系統的優點、缺點

2.1 混水供熱系統的優點

（1）減少了換熱站的初始投資。換熱站廠房尺寸縮小，降低了土建投資；減少了換熱器、補水箱、補水泵等設備，降低了設備投資；設備減少還表現在管道、閥門、電氣控制系統等附屬投資。（2）系統的補水集中到熱源補水，水處理成本降低。（3）系統運行成本降低。主要表現在換熱站循環泵電耗下降，無補水電耗。雖然集中在熱源補水，集中補水電耗遠遠低于分散補水電耗。（4）換熱站設備減少，冬季運行、夏季維修量人員減少。（5）二次網采用軟化除氧水，可以大幅度降低管道腐蝕，提高二次網管道的使用壽命。（6）混水系統節能，首先表現在，設備減少系統阻力降低，提高了二次網資用壓頭；其次熱損失降低，傳統換熱站內的換熱器熱損失大。

2.2 混水供熱系統的缺點

（1）混水系統雖然將管網分為一、二級網，但水系統是連通的，一旦二級網大量失水，造成整個系統缺水，如補水不當，影響到供暖系統高區供暖甚至影響鍋爐安全運行，系統的穩定性和安全性低。（2）全系統水質相同，水處理量大，運行成本高。（3）混水系統中，存在一級網循環泵與二級網循環泵串聯，二級網循環泵并聯，如果沒有較好的調控設備和調節手段，就會直接影響一二級網的流量和壓力變化，造成嚴重的冷熱不均或回水壓力不穩的狀態，使供熱質量難以保證，并對運行人員的技術水平要求較高。

3 混水供暖系統的運行

3.1 混水供暖系統定壓

混水系統定壓采用一次網回水閥門進行定壓。混水直供供熱方式二次網系統也需要定壓，因為各供熱小區的地勢高差不均，要保證二次網系統最高處不倒空，不同的地勢高差需要不同的靜壓力。此三種混水方式均是在各熱力站一次網分支回水處設置調節閥通過節流分擔一部分一次網分支的資用壓差，使二次網資用壓力保持在一次網分支壓力的較高段，同時滿足二網系統的靜壓。

3.2 混水供暖系統控制方式

三種混水系統的循環泵均采用變頻控制，根據二次網的供暖面積調節循環泵的流量，根據一次網供水和旁路的電動調節閥開啟，控制二次網供水溫度。并且設置超壓泄水保護，當一次網出現異常情況，電磁泄壓閥超壓泄水實時保護，以保證二次網系統安全性。

3.3 混水供暖系統耗能

三種混水系統因混水泵安裝位置不同，造成二次網升壓點不同。相同的二次網流量，水泵的做功不同，所以各混水方式的運行耗電量就不同。

4 混水供暖系統實例

國電沈西熱電廠小于供暖區域，供暖面積200萬m2。熱源采用沈西熱電廠高溫水，沈西熱電廠高溫水供水120 ℃，回水80 ℃。小于地區要求供水溫度90 ℃，回水溫度60 ℃，安裝傳統設計方法，新建一座換熱站，內設板式換熱器6000 m2，循環水泵三臺，補水泵兩臺，補水箱一臺60 m3，軟化水設備一套、電控柜等設備，另外換熱站建筑面積不小于500 m2。換熱站不但投資高，施工周期長，運行管理復雜等缺點。引入混水系統設計方案后，換熱站僅保留循環泵三臺即可。不但降低了投資，縮短了工期，降低了運行管理的難度。具體方案：采用小于部分回水（60 ℃）與沈西熱電廠高溫水供水（120 ℃）混合后達到90 ℃，作為小于供水，小于另一部分回水，進入沈西高溫水回水。該系統通過閥門開啟，呈現兩種運行模式，分別為直供系統和混水系統：直供系統分為：一次網供水作為小于供水，需關閉閥門b閥門c，加壓泵不啟動；一次網回水作為小于供水，需關閉閥門a閥門c，啟動加壓泵，調節閥門d。混水系統，關閉閥門b，啟動水泵，一部分小于回水，與一次網供水進入混水器混合后作為小于供水供暖。

參考文獻

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[2] 高奉春.混水鏈接方式在供熱系統的應用[J].煤氣與熱力，2008（5）.endprint