淺談換熱站設計及其問題分析

1前言

城市供熱是城市公用事業的重要組成部分。在近三十年的城市建設中，城市基本實現了集中供熱，使得城市能源的利用逐步實現合理化，城市供熱需要的煤炭和燃油資源得到降低，環境污染和生態惡化得到控制，整體性地改善市民生活的同時，促進了城市現代化、人性化、集約化的發展。但是在城市供熱工作中，還存在著一些設計、技術、運行等方面的問題，特別是換熱站設計中在換熱器、水泵、控制體系等方面存在各類設計問題，導致設計結構不合理，整體功能不高效，技術難于實現等一系列設計難題，不但影響了換熱站的功能，而且對供暖和城市公用事業發展造成極大阻礙。應該針對換熱站的設計工作中的主要問題，進行深層次的行業思考，建立換熱站設計中對換熱器、水泵、控制體系的專門性對策，從設計環節做到突破，實現對換熱站和整個城市供熱運行的有效保障。

2換熱站設計方面存在的主要問題

2.1換熱器設計問題

換熱器是換熱站的關鍵性、核心性設備，換熱器的選擇直接對換熱站的經濟性和穩定性帶來重要影響，而在換熱站設計過程中沒有根據城市供暖、通風的實際負荷進行科學的選擇，導致換熱器難于符合供暖實際需要，進而影響了換熱站的實際運行。

2.2換熱站水泵設計問題

在換熱站設計中水泵方面出現問題是通常的現象，比較具有代表性的問題有：一是，換熱站循環水泵選擇錯誤，循環水泵的流量出現過大或過小，影響換熱站的循環效果，并出現換熱站熱能的過度消耗。二是，換熱站補水水泵選擇錯誤，一些設計環節中擅自減少補水水泵的臺數，出現補水壓力不足，影響換熱站整體的正常運行。

2.3換熱站凈化系統設計問題

在設計換熱站過程中沒有強化補水、循環系統的水質凈化環節，出現換熱站管道嚴重腐蝕和結垢，不但影響換熱站的供熱效率，而且也對換熱站的運行帶來不安全、不穩定因素，甚至影響到整個城市供熱網絡的壽命和安全。

2.4換熱站控制設計問題

很多換熱站設計中對各類特征的用戶采用統一化換熱，這使得換熱站調節出現了幅度過大，細化不清，無法根據環境的變化和用戶的需要而采用有針對性的措施進行科學供熱，導致換熱站流量沒有調整，出現電能、熱能的極大浪費。

3提高換熱站設計水平的主要環節

3.1做好換熱站換熱器的設計工作

換熱器應根據供暖、通風及生活熱負荷進行選擇，一般換熱器的出力為用戶最大熱負荷的120%～130%，換熱器的出口壓力不應小于最高供水溫度加20℃的相應飽和壓力。在換熱器設計中還要考慮是否預留增裝相應換熱器的位置，應該根據熱負荷的性質、輸送距離、當地氣候和熱媒溫度等因素確定是否設置調峰換熱器。

3.2做好換熱站水泵的設計工作

一方面，要做好換熱站循環水泵的設計和選擇，要確保換熱站循環水泵的臺數，在任何情況下都不應少于兩臺，其中一臺備用。循環水泵應有比較平緩的G/H特性曲線，并聯運行的水泵應有相同的特性曲線，選擇水泵流量時，還要考慮并聯運行時水泵實際流量下降的因素。此外還要考慮熱網循環水泵入口承壓問題。熱網系統的定壓點，大都放在熱網循環水泵入口。另一方面，要做好換熱站補水泵的設計和選擇，換熱站的補水量是熱網循環水量的1%～2%，一般大型的熱網系統取下限，小型的取上限。補水泵的流量一般取系統補水量的4～5倍。補水泵的揚程為補水定壓點處加規定的壓力。在換熱站補水泵設計中要確保具有兩臺補水泵，使其構成一個互為連鎖的系統，其中一臺運行和工作，另一臺為備用，以此來確保換熱站補水的效率和穩定。

3.3強化換熱站凈化系統的設計工作

要針對換熱站的供熱系統和補水系統建立起相應的水質凈化系統，對進出換熱站的水質進行嚴格的控制，通過凈化系統做到對換熱站循環水和補水的軟化處理，預防結垢和腐蝕對換熱站、管道、閥門的影響，提高換熱站的熱效率，實現換熱站運行的安全，進而確保城市供熱網絡的安全和壽命。

3.4提高換熱站控制設計水平

換熱站設計環節中應該根據當地的溫度變化特點、供熱網絡供暖能力、用戶類型等客觀因素，在確保供熱質量的同時，采用控制設計的方法，分時段、分過程、分用戶地調節換熱站的工作狀態，做到對換熱精確的控制，實現換熱站效率的提升，降低換熱站的能源損耗。當前可以選擇變頻式水泵進行換熱站的設計，發揮變頻水泵控制性強、適用范圍廣等優勢，實現換熱站工作狀態隨室外溫度、供熱能力、用戶種類而及時精確調整，在穩定換熱站工作狀態的同時，做到對換熱站功能、壽命的有效保障。

4結語

換熱站建設和運行離不開設計與計劃，要在設計過程中強調系統性和結構性，要針對換熱站常見的問題，以體系的觀點進行換熱站設計工作的思考。在尊重供熱工作規律、遵守換熱站相關規范的基礎上，設計出經濟、合理、可靠的換熱站體系和結構，在確保供熱效率的同時，最大限度地提升換熱站的科學性，實現換熱站的集約、穩定的運行。

參考文獻：

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作者簡介：于博（1987.8-）男，遼寧鞍山人，學士學位，熱能工程設計師，助理工程師，研究方向：熱能與動力工程。

（作者單位：遼寧冶金設計研究院）