集中供熱熱力站的設(shè)計方法簡述

劉輝

摘 要：集中供熱是提高人們生活方式的重要保證之一，能夠滿足人們對于生活采暖的需求。集中供熱的出現(xiàn)，能夠為居民生活質(zhì)量的提高提供保障，同時解決了供暖所帶來的嚴(yán)重環(huán)境污染問題。因此，文章對集中供熱熱力站的設(shè)計方法展開了討論，了解集中供熱熱力站設(shè)計的方法種類，為集中供熱熱力站設(shè)計水平的提升提供保障，從而實現(xiàn)能源的節(jié)約，減少環(huán)境的污染問題，促進社會的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：熱力站；集中供熱；設(shè)計方法分析

引言

就目前而言，很多的城市都采取了集中供熱的方式滿足城市的供暖需求，這不僅有利于資源的高效利用，還能夠減少環(huán)境污染的發(fā)生。目前，大多數(shù)城市都采用集中供熱方式，并且在集中供熱系統(tǒng)當(dāng)中，采暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路利用熱力站連接，應(yīng)用的是一種間接連接方式。該方式能顯著減少熱源的補水率，整個供熱網(wǎng)在具體運行過程中，其壓力和流量情況不受采暖用戶的影響，這樣既可以為用戶提供更好的工作環(huán)境，還能方便對供熱網(wǎng)的運行管理工作。

1集中供熱的熱力站的設(shè)計方式分析

要想保證工程項目的正常開展必須選擇科學(xué)合理的設(shè)施設(shè)備，但是因為不同地區(qū)的地形狀況存在著一定的差異，用戶情況也不盡相同，在對供熱熱力站進行設(shè)計的過程中需要密切的聯(lián)系當(dāng)?shù)厍闆r，設(shè)備的選擇需要考慮到供熱面積和供熱的熱量這兩個方面，在設(shè)計熱力環(huán)節(jié)需要選擇最合適的內(nèi)徑，只有綜合的考慮之后，供熱的質(zhì)量才能得到保證，設(shè)施設(shè)備的使用年限才能增長，供熱的效率才能得到提升。居民較多采用熱力管理和熱力站進行供熱。

1.1計算熱水網(wǎng)路

熱力站設(shè)計其中的重要環(huán)節(jié)包括熱網(wǎng)供熱管徑的大小，熱水管網(wǎng)又包括一次熱水管網(wǎng)和二次熱水管網(wǎng)，其中二次網(wǎng)是將熱量送給用戶。一級熱網(wǎng)和二級熱網(wǎng)供熱管徑的設(shè)計是熱力站建設(shè)的重要步驟之一，在設(shè)計過程中，首先要考慮管段的管徑，管徑的確定是根據(jù)各個用戶計算流量的總和得出，確定熱水管網(wǎng)的主干線及其沿程比摩阻，主干線是管網(wǎng)中平均比摩阻最小。根據(jù)熱水管網(wǎng)主干線各管段的計算流量和相關(guān)表格選用的平均比摩阻數(shù)值，確定主干線各管段的管徑和相應(yīng)的實際比摩阻。選用的管徑和管段中局部阻力的形式，確定各管段局部阻力的當(dāng)量長度的總和以及管段的折算長度。簡單來說是用面積熱指標(biāo)法估算熱力站設(shè)計熱負荷，由此確定熱網(wǎng)計算流量，根據(jù)熱力網(wǎng)相關(guān)規(guī)范的要求，熱網(wǎng)經(jīng)濟比摩阻采用30-70Pa/m。最后結(jié)合熱網(wǎng)計算流量和經(jīng)濟比摩阻，對照熱水網(wǎng)路水力計算表，即可得出熱管網(wǎng)徑。

1.2選擇相關(guān)的設(shè)備

循環(huán)水泵無論容量還是設(shè)備數(shù)量上在系統(tǒng)中所占比例都較大，問題較多，正確選擇，合理使用管理對提高經(jīng)濟效益十分重要，要遵循設(shè)備在系統(tǒng)中能安全，高效，經(jīng)濟的運行。主要是從確定型式、臺數(shù)、規(guī)格、轉(zhuǎn)速及與之配套的電動機功率方面考慮，需要注意的是：循環(huán)泵應(yīng)滿足系統(tǒng)所需最大流量和揚程，同時要使水泵最佳工況點盡可能接近系統(tǒng)實際工作點，且能長期高效運行，以提高經(jīng)濟性。力求選擇結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、效率相對較高。力求運行時安全可靠、平穩(wěn)、振動小、噪音低、抗汽蝕性能好。同時也可以滿足人們需要的供暖需求，使人們的居住溫度更加的適宜。所以，在選擇設(shè)備的過程中，需要從以下幾個方面著手：

1.2.1需要加強二級熱網(wǎng)的循環(huán)水泵

相關(guān)的調(diào)查顯示，循環(huán)水泵的水泵流量要大于所有用戶的流量設(shè)計的總和，水泵的揚程要克服站內(nèi)的管道設(shè)備、主干線等的各種阻力。熱力站在實際運行中，如果需要實現(xiàn)用戶的自主調(diào)節(jié)可以選擇調(diào)速泵，壓力的損失和連接方式等都要做好相應(yīng)的設(shè)計，保證熱力站的運行效果。

1.2.2配置二級熱網(wǎng)補水設(shè)備

二級熱網(wǎng)補水裝置中的一個重要的部分就包括了補水泵，主要是向二級的熱網(wǎng)及時的補入軟化水，補水裝置需要按照住戶的實際需要進行正確的選擇或者是按照規(guī)范要求進行選擇。一般情況下，補水量只需要在系統(tǒng)水量的百分之一，按照補水裝置的要求，補水泵的流量是在正常補水量的4倍左右。因為補水泵長期工作，工作強度大，所以一般補水泵只能用很短時間，而且過程中會經(jīng)常出現(xiàn)狀況，導(dǎo)致整個供暖系統(tǒng)出現(xiàn)問題，影響到供暖的整體質(zhì)量。因此在實際的操作過程中，需要額外的購置一臺補水泵來備用，這樣過程中一旦出現(xiàn)了問題可以及時的采取措施進行補救，保證了用戶供暖的穩(wěn)定性。

1.3熱力站運行方式

熱力站設(shè)計完成后，為促進更好供熱，滿足人們采暖需要，還要了解熱力站的運行方式，采用合適的設(shè)備，充分發(fā)揮設(shè)計的水平，主要流程由供水和回水組成，包括一次網(wǎng)供水、一次網(wǎng)回水、二次網(wǎng)供水、二次網(wǎng)回水，還有切斷閥，安全閥，逆止閥，減壓閥，通過這些閥門來調(diào)節(jié)設(shè)備的運行，保證供熱的安全性能，此外還有智能化的控制系統(tǒng)，信息采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，對供熱站進行實時的監(jiān)控，對可能發(fā)生的故障進行預(yù)警，共同促進整個熱力站有效運行和工作。在集中供熱系統(tǒng)之中，還要合理確定熱網(wǎng)管徑，科學(xué)選擇相應(yīng)型號的設(shè)備，為集中供熱正常運行創(chuàng)造便利，滿足人們?nèi)粘５牟膳枨螅矠榧泄┡陌l(fā)展做出了貢獻。

2集中供熱系統(tǒng)熱力站的優(yōu)化

2.1材料輕且強度高

輕鋼彩板的重量相對比較輕，僅為混凝土屋面重的1/30甚至1/20，每平方米不足14kg，很大程度地減少了結(jié)構(gòu)的自重，還大大地減少了資金。

2.2一二次側(cè)管的配置

《城鎮(zhèn)供熱用換熱機組》（GB/T28185-2011）第5.1.3條明確規(guī)定：一次側(cè)介質(zhì)（熱水時）在管道內(nèi)的流速應(yīng)小于2.5m3/s；二次側(cè)介質(zhì)（熱水時）在管道內(nèi)的流速應(yīng)小于3.Om3/s。設(shè)備及換熱機組管路在設(shè)計條件下一、二次側(cè)的壓力強度均應(yīng)不大于100kPa。熱力站工程中.換熱機組的管徑要按照《城鎮(zhèn)供熱用換熱機組》中的規(guī)定配置，控制在合理范圍內(nèi)，安裝配套的閥門，這樣就節(jié)約了資金，換熱機組臺數(shù)越多節(jié)約投資就越明顯。

2.3接口閥門的配置

機組一旦出現(xiàn)故障就會使用接口閥門。閥門關(guān)閉后，水、系統(tǒng)是否絕對隔離決定機組維修時間。應(yīng)選雙向密封的球閥，因為其關(guān)閉性能非常好。

2.4一網(wǎng)補二網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的熱力站內(nèi)都有水處理裝置：軟化水箱、軟水裝置。站內(nèi)一級網(wǎng)向二級網(wǎng)補水自動補水定壓技術(shù)的應(yīng)用，使得不再需要軟化水箱、軟水裝置，很大程度地節(jié)約了熱力站的建設(shè)用地，使整體更為集約化、工廠化。此系統(tǒng)共有三種配置類型：一級網(wǎng)回水壓力高于二級網(wǎng)定壓值；一級網(wǎng)回水壓力和二級網(wǎng)定壓值相近；一級網(wǎng)回水壓力低于二級網(wǎng)定壓值。

2.5配置循環(huán)水泵

選擇配置優(yōu)質(zhì)的單循環(huán)泵，在正常使用的情況下不易出現(xiàn)故障。優(yōu)點是節(jié)省了電氣保護元氣件，節(jié)省了變頻器，管路、閥門配置簡單化，配電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)也簡單化，電氣接線簡單化，而且從硬件和軟件兩方面減少了故障點。盡管單循環(huán)泵的價格昂貴，相對而言卻節(jié)約了投資。最后，對特殊高層建筑可利用靜壓隔斷等成熟技術(shù)來解決超壓問題。補給水泵定壓點位置對供熱系統(tǒng)運行安全性和壓力工況調(diào)節(jié)有很大影響，小型供熱系統(tǒng)定壓點一般設(shè)在循環(huán)水泵吸入口，網(wǎng)路運行時熱網(wǎng)動水壓線比靜水壓線高，而在大型供熱系統(tǒng)中因網(wǎng)路阻力損失較大，為使系統(tǒng)運行中供回水壓力降低，提高系統(tǒng)安全性和便于調(diào)節(jié)，常將定壓點設(shè)在循環(huán)水泵旁通管上利用補給水泵連續(xù)補水定壓方式。

結(jié)語

在熱力站設(shè)計過程中，設(shè)備的合理設(shè)計與選型對熱力站后期的運行效果有至關(guān)重要的作用。在設(shè)備設(shè)計選型過程中，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境、工況以及技術(shù)要求等，進行整體考慮與設(shè)計。熱力站的阻力是設(shè)計中值得注意的內(nèi)容之一，熱力站內(nèi)的管道設(shè)計與安裝，應(yīng)在保障空間合理的前提下盡可能減少大局部阻力管道附件的使用量，這樣不僅可以降低造價，還可減小局部阻力。

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