分析混水式熱力站設(shè)計應(yīng)用

史慶祥（中交煤氣熱力研究設(shè)計院有限公司，沈陽鐵西110026）

0 引言

熱力站是我國城市供熱系統(tǒng)當(dāng)中非常重要的構(gòu)成環(huán)節(jié)，在工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及民用建筑的采暖、通風(fēng)、生產(chǎn)以及日常生活等各個方面，提供出必要的熱水資源，熱力站可以有效轉(zhuǎn)變供熱介質(zhì)的類型，并且為站房提供出必要的換熱設(shè)備。熱力站內(nèi)部通常情況下通過換熱器循環(huán)供水泵、補(bǔ)給水泵、除污設(shè)備、水體軟化設(shè)備以及各種電器控制裝置等環(huán)節(jié)所構(gòu)成，以蒸汽和高溫?zé)崴鳛闊崃抗?yīng)來源，有效使用各種不同類型的換熱設(shè)施，通過直接或者間接換熱的方法來進(jìn)行供熱。當(dāng)前在我國各大城市內(nèi)部熱力站的工作方式，通常是以高溫?zé)崴鳛橹饕臒崃?yīng)來源，用于城市內(nèi)部的建筑取暖，城市當(dāng)中比較常見的供熱站分為了換熱式熱力站和混水式熱力站兩種形式。

1 混水式熱力站設(shè)計

在混水式熱力站的設(shè)計工作中，需要保證熱力站的供熱系統(tǒng)和用戶的熱力系統(tǒng)之間進(jìn)行有效銜接，源源不斷被用戶的熱力系統(tǒng)補(bǔ)充熱量，另一部分的回暖用水直接作為高溫系統(tǒng)的供水來加以使用，這種新型的供暖形式使得用戶自身的熱力系統(tǒng)熱供應(yīng)效率明顯提升，同時通過和高溫管網(wǎng)內(nèi)部的水體之間直接進(jìn)行連通，大大提高了整個工作站的供熱效率，有效調(diào)節(jié)高溫水供水速率。用戶方面在循環(huán)水的不斷供應(yīng)下，熱水的壓力和溫度都得到了有效的保障，用戶可以直接通過供暖參數(shù)的控制來實現(xiàn)自身熱量參數(shù)的控制。依照高溫網(wǎng)供水壓力和供水溫度的不同，需要在其中設(shè)置出相應(yīng)的循環(huán)供水泵位置，在供水的數(shù)量和規(guī)格上有所差異[1]。

比如，我國某城市內(nèi)部一處高層居民小區(qū)的總建設(shè)面積超過10萬m2，小區(qū)室內(nèi)采用的是地?zé)峁┡到y(tǒng)，整體的熱量供應(yīng)效率較高，在冬季環(huán)境下的室內(nèi)溫度可以得到保證。小區(qū)內(nèi)部的熱力站設(shè)計工作中，系統(tǒng)的供水溫度大小為50℃，回水溫度為40℃。在熱力站系統(tǒng)的設(shè)計工作中，設(shè)計人員對不同管道線路的分布情況進(jìn)行了科學(xué)的排列和規(guī)劃，同時和供暖單位之間做好了各項供暖標(biāo)準(zhǔn)的對接，有效保證小區(qū)內(nèi)部供暖工作的整體質(zhì)量。在冬季環(huán)境下，小區(qū)內(nèi)部的實際供水溫度大小為80℃，供水過程中的水體壓力大小為0.55MPa，熱力站選擇是混水式熱力站，

通過上述系統(tǒng)所給出的設(shè)計參數(shù)，工作人員經(jīng)過的精確的分析和總結(jié)，在設(shè)計工作中對底層供暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，并且通過混水式熱力站來進(jìn)行供水和供熱，通過和高溫網(wǎng)之間的有效銜接，使得供熱過程中的水體壓力大小得到保證，在熱水供應(yīng)過程中不需要進(jìn)行二次的水體加壓。在小區(qū)的最高樓層的工作壓力大小為0.25MPa，系統(tǒng)的最大設(shè)計供水壓力為0.4MPa，可以看出該系統(tǒng)的供水壓力，可以充分滿足小區(qū)的供水系統(tǒng)的壓力要求[2]。

因此該換的站只需要設(shè)置一套循環(huán)泵即可完成整個熱水的高質(zhì)量供應(yīng)，具體的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為430m3/h，供水的實際溫度大小為40℃，在供水系統(tǒng)的初步供水過程中，通過經(jīng)過循環(huán)加壓泵來進(jìn)行加壓處理，并且完成加壓之后在高溫網(wǎng)的作用下，其他的回水會直接和初步供水之間進(jìn)行混合，混合完成之后的水溫大小為50℃，可以滿足人們?nèi)粘Ｉ畹墓嵋蟆?/p>

通過以上熱力系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)成，可以看出依照用戶供暖的具體需求，在高溫供水的方式上需要對回水管線的流量大小進(jìn)行有效的設(shè)定，在高溫網(wǎng)的供水和回水管道線路當(dāng)中，需要對供水壓力、供水溫度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)?；焖綗崃φ拘枰勒崭邷赝墓┧畨毫σ约把h(huán)泵的設(shè)置方式不同，如果供水壓力相對較低，而用戶系統(tǒng)所需要的供水壓力較高，那么則需要在高溫供水管網(wǎng)當(dāng)中增加加壓泵來進(jìn)行施壓，如果用戶的熱力系統(tǒng)回水壓力過高，或者是回水壓力較低則不通過循環(huán)泵的作用，直接在管網(wǎng)線路當(dāng)中取一道分支管線來進(jìn)行高溫網(wǎng)的回水處理。

2 混水式熱力站與換熱式熱力站比較

(1)混水式熱力站和換熱式熱力站相比，各種設(shè)備的組成量上相對較少、占地面積較小，前期的投資總量較低，換熱式設(shè)備需要使用更多的換熱器、占地面積相對較大，并且前期的資金投入量較多?；焖綗崃φ驹诠ぷ鬟^程中不需要額外設(shè)置水處理設(shè)備或者是補(bǔ)水裝置，換熱式熱力站在工作過程中需要單獨(dú)增加補(bǔ)水裝置。

(2)混水式熱力站在工作過程當(dāng)中的壓力損失量相對較小能源消耗量較低，實現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而換熱式熱力站在工作過程中需要設(shè)置換熱器設(shè)備，壓力的損失量相對較大，對電力資源的消耗量偏高，整體的經(jīng)濟(jì)效益相對較低[3]。

(3)混水式熱力站所有的用戶熱力系統(tǒng)和高溫?zé)峋W(wǎng)之間直接進(jìn)行相連，壓力工礦直接受到了高溫?zé)峋W(wǎng)和其它用戶工況的影響。換熱式熱力站在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,具有獨(dú)立循環(huán)的水體系統(tǒng),整體的壓力工況相對較低，不會受到溫度效應(yīng)的影響，壓力的調(diào)節(jié)量相對較小。

(4)混水式熱力站通常使用在小面積的供熱系統(tǒng)當(dāng)中，換熱式熱力站更加方便工作人員進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，整體的供熱面積相對較大。

我國某城市油田礦區(qū)一直使用企業(yè)自備的熱電廠來進(jìn)行供暖，并且設(shè)置了混水式換熱站，由于該換熱站的投入使用時間相對較長，在設(shè)計工作中整體的自動化程度相對較低，同時受到了熱電廠內(nèi)部各種機(jī)械設(shè)備壓力因素的影響，在實際的工作過程中工作面積和工作半徑都在不斷擴(kuò)大，進(jìn)而產(chǎn)生了以下幾個方面問題：第一，新增供熱面積區(qū)域過大，延續(xù)使用老舊的供熱管道網(wǎng)絡(luò)供水量調(diào)節(jié)存在困難;第二,新的用熱系統(tǒng)會造成老舊的供熱系統(tǒng)回水壓力不斷上漲，水體的流量不斷降低，直接影響到了老用戶的供水系統(tǒng)平衡性，造成了局部供熱區(qū)域產(chǎn)生供熱不足等問題;第三,管網(wǎng)的使用時間過長，在供水工作中出現(xiàn)了失水量較大，查找漏點(diǎn)比較困難等問題，供水溫度較低流量過大造成了不必要的能源浪費(fèi)。

通過相關(guān)工作人員的研究和分析，混水式熱力站在使用過程中具有能耗較低，占地面積較小以及前期投資量較低等多方面優(yōu)勢，但是在實際的應(yīng)用過程中，也存在調(diào)節(jié)工作困難等方面問題，因此對于新建成的混水式熱力站來講，在工作過程中必須要有效控制好實際的供熱面積，不能盲目對供熱面積進(jìn)行擴(kuò)張，對于一些工程面積較大的區(qū)域，可以將其進(jìn)行分塊供熱，盡可能保證每一個區(qū)域的配套工作系統(tǒng)，供熱面積保持在10萬㎡之內(nèi)[4]。要不斷提高自控系統(tǒng)設(shè)備的投入量，比如可以使用循環(huán)泵和變頻器等設(shè)備，可以對老舊的管網(wǎng)線路進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，對供水過程當(dāng)中的溫度壓力進(jìn)行有效的控制，以此可以達(dá)到壓力遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)的工作效果。高溫網(wǎng)和用戶供熱系統(tǒng)之間需要設(shè)置出分支管道線路的水體流量計，如果存在管道泄漏產(chǎn)生泄漏，可以及時發(fā)現(xiàn)并且進(jìn)行故障檢修，不斷加強(qiáng)混水式熱力站的日常管理工作，對其中各項供熱環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，保證整個供水管網(wǎng)的平衡性和穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

用戶熱力系統(tǒng)內(nèi)部所使用的熱介質(zhì)和高溫?zé)峋W(wǎng)的熱介質(zhì)不直接進(jìn)行銜接?；焖綗崃φ局饕傅氖怯脩羲褂玫臒崃ο到y(tǒng)經(jīng)過混合設(shè)施直接進(jìn)行銜接的新型供熱方法，整體的熱效率值得到了明顯的提升，熱水循環(huán)供應(yīng)效果得到了提升，進(jìn)而為人們營造出了一個質(zhì)量更高的居住環(huán)境。