混水式熱力站設(shè)計應(yīng)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(shè)計應(yīng)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(shè)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(yōu)缺點及應(yīng)用研究。

混水站；換熱站；優(yōu)缺點；應(yīng)用研究

1 熱力站。

熱力站是城市供熱系統(tǒng)的重要組成部分，是為工業(yè)和民用建筑采暖、通風(fēng)、空調(diào)、生產(chǎn)、生活等供應(yīng)所需熱水而設(shè)立的能轉(zhuǎn)變供熱介質(zhì)品種、熱力性能參數(shù)的換熱設(shè)備和站房。熱力站一般由換熱器、循環(huán)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?zé)崴疄闊嵩?，利用各種類型的換熱設(shè)備，進(jìn)行間接換熱或直接加熱。目前城鎮(zhèn)內(nèi)熱力站一般以高溫?zé)崴疄闊嵩矗糜诮ㄖ锊膳?，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(tǒng)通過表面式換熱器與高溫?zé)峋W(wǎng)相連的供熱形式，用戶熱力系統(tǒng)熱介質(zhì)與高溫?zé)峋W(wǎng)內(nèi)的熱介質(zhì)不直接連通?；焖綗崃φ臼侵赣脩魺崃ο到y(tǒng)與高溫?zé)峋W(wǎng)通過混合裝置相連的供熱形式，用戶熱力系統(tǒng)熱介質(zhì)與高溫?zé)峋W(wǎng)內(nèi)的熱介質(zhì)直接連通。

2 混水式熱力站設(shè)計。

混水式熱力站是通過不斷的向用戶熱力系統(tǒng)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(wǎng)的回水。這種供暖方式用戶熱力系統(tǒng)內(nèi)的供暖水與高溫管網(wǎng)內(nèi)的水直接相連，通過調(diào)節(jié)高溫水供水、用戶循環(huán)水和高溫水回水的壓力和溫度，控制用戶供暖參數(shù)。根據(jù)高溫管網(wǎng)供回水壓力和溫度的不同，需要設(shè)置的循環(huán)泵位置、數(shù)量和規(guī)格也不相同，舉例如下：

某住宅小區(qū)建筑面積10萬平方米，小區(qū)內(nèi)采用地?zé)峁┡O(shè)計供水溫度為50℃，設(shè)計回水溫度40℃，最高樓層供暖高度17m，需要進(jìn)行小區(qū)內(nèi)的熱力站設(shè)計。經(jīng)過與負(fù)責(zé)的供暖公司結(jié)合，為該小區(qū)規(guī)劃的供暖高溫管網(wǎng)，設(shè)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(shù)可以看出，該小區(qū)為低層供暖熱力系統(tǒng)，采用混水式熱力站形式，高溫網(wǎng)供水壓力能夠滿足小區(qū)供暖要求，不需要二次加壓；小區(qū)內(nèi)最高樓層供暖高度17m，定壓壓力設(shè)定為0.22MPa，經(jīng)過計算，小區(qū)內(nèi)設(shè)計供水壓力0.40MPa，可以直接用于高溫網(wǎng)回水，因此，該換熱站只需要設(shè)置循環(huán)泵1套，具體工藝流程如圖1所示。

小區(qū)內(nèi)熱力系統(tǒng)回水（430m3/h，40℃）經(jīng)過除污器，經(jīng)循環(huán)水泵加壓后，其中一部分回水（107.5m3/h，40℃）作為高溫?zé)崃W(wǎng)回水，另一部分回水（322.5m3/h，40℃）與高溫網(wǎng)供水（107.5m3/ h，80℃）混合后，溫度50℃，作為小區(qū)內(nèi)熱力網(wǎng)供水。

以上熱力系統(tǒng)可以根據(jù)用戶和供暖公司需要，在高溫網(wǎng)供水和回水管線上設(shè)置流量計，用于檢測小區(qū)內(nèi)失水量；在高溫網(wǎng)供水和回水管線、小區(qū)混水管線上設(shè)置遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)閥和溫度、壓力表，用于遠(yuǎn)程適時調(diào)節(jié)?；焖綗崃φ靖鶕?jù)高溫管網(wǎng)供回水壓力的不同，循環(huán)泵設(shè)置不同，若供水壓力較低或用戶系統(tǒng)供水壓力高，需要在高溫供水管網(wǎng)設(shè)置加壓泵；若用戶熱力系統(tǒng)回水壓力高或高溫網(wǎng)回水壓力低，可以不經(jīng)過循環(huán)水泵直接接取分支管線用于高溫網(wǎng)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(shè)備少，占地面積小，投資低；換熱式熱力站需要設(shè)置換熱器，設(shè)備多，占地面積大，投資多。（2）混水式熱力站不需要單獨設(shè)置水處理裝置和補水裝置；換熱式熱力站需要單獨設(shè)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(shè)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(tǒng)與高溫?zé)峋W(wǎng)相連，壓力工況受高溫?zé)峋W(wǎng)和其它用戶系統(tǒng)工況影響大，調(diào)節(jié)量大；換熱式熱力站用戶熱力系統(tǒng)具有獨立的循環(huán)水系統(tǒng)，壓力工況不受高溫?zé)峋W(wǎng)影響，調(diào)節(jié)量小。（5）混水式熱力站與高溫?zé)峋W(wǎng)相連接，對高溫?zé)峋W(wǎng)水質(zhì)污染大；換熱式熱力站具有獨立的循環(huán)水系統(tǒng)，對高溫?zé)峋W(wǎng)水質(zhì)污染小。（6）混水式熱力站供熱系統(tǒng)可靠性低，排除故障時間長；換熱式熱力站供熱系統(tǒng)可靠性高，排除故障時間短。（7）混水式熱力站為便于調(diào)節(jié)一般用于小面積供熱系統(tǒng)；換熱式熱力站便于調(diào)節(jié)，供熱面積大。

4 應(yīng)用中存在的問題。

盤錦市遼河油田礦區(qū)區(qū)域一直以來依靠企業(yè)自備熱電廠供暖，分區(qū)域設(shè)置混水式換熱站，由于投運時間長，設(shè)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(xiàn)的下列問題：（1）新增面積區(qū)域過大，沿用老的供熱管網(wǎng)，水量調(diào)節(jié)困難。（2）新的用熱系統(tǒng)導(dǎo)致老用熱系統(tǒng)回水壓力升高，流量減少，影響老用戶系統(tǒng)的平衡，造成局部不熱情況。（3）管網(wǎng)老舊造成失水量大，查找漏點困難。（4）老舊系統(tǒng)污染水質(zhì)，造成水質(zhì)差。（5）供水溫度低，流量大，浪費能源。

5 應(yīng)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(yōu)點，同時也存在不容易調(diào)節(jié)等問題，我認(rèn)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(qū)域可分成幾個系統(tǒng)分別供熱，盡量控制每套系統(tǒng)供熱面積在10萬平方米以內(nèi)。（2）加大自控系統(tǒng)投入，例如循環(huán)泵設(shè)置變頻器、各進(jìn)出管線設(shè)置遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)閥和遠(yuǎn)程溫度壓力顯示，達(dá)到能夠遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)水平。（3）高溫網(wǎng)和用戶系統(tǒng)主要分支管線設(shè)置流量計，若有管線泄漏點能夠及時發(fā)現(xiàn)，減少排除故障時間。（4）加強管理，及時調(diào)節(jié)，保證管網(wǎng)的平衡。

結(jié)語

中國是人口眾多、資源相對不足的發(fā)展中國家，要實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，必須走節(jié)約資源的道路?；焖綋Q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(yè)的效益，還能夠為我國的節(jié)能減排工作做出巨大貢獻(xiàn)。

[1]呂來生，周青，劉向華.混水連接及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在熱力站改造的應(yīng)用[J].煤氣與熱力，2012，32（03）.

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