工 程 技 术
２０１１ ＮＯ．０３
科技资讯
集中供热换热站设计优化
崔焕鲜
（保定华电电力设计研究院有限公司 河北保定 ０７１０５１）
摘 要：本文针对集中供热换热站设计中存在的问题，对换热站设计进行了较全面的分析阐述，为类似的换热站设计提供了参考。关键词：供热 换热站 换热器 循环水泵 补水泵 变频中图分类号：ＴＰ２文献标识
码
：
Ａ
文章编号
：１６７２－３７９１（２０１１）０１（ｃ）－００４１－０１
城市集中供热事业从20世纪80年代初开始,历经二十几年的发展完善,在合理利用能源、提高能源利用率,减少环境污染、改善人民生产生活、加快城市现代化建设方面得到了越来越广泛的应用。但是目前往往由于热网设计粗糙、技术运用失误等因素的影响,造成大量的资源浪费。
择与配置得当,装机电功率合适,运行工作点处于设备高效率区域,电耗少,反之电耗多,两者可相差20%左右。
2.2.1循环水泵的选择循环水泵的流量G:
3.6Q
G=(1.05～1.1)∆×10-3t/h
p
式中:Q为计算热负荷,W;
CP为循环水的平均比热,KJ/Kg.℃;Δt为循环温差,℃。
在热负荷确定及循环水温差恒定的条件下,循环水泵的流量几乎是不变的。循环水泵流量选择不要过大,过大浪费,过小影响供热效果。
循环水泵的扬程H:
H=(1.15～1.2)(H1+H2+H3)KPaH1为换热系统内部的压力损失(包括换热器、除污器及管道的阻力),KPa;
H2为热水管网最不利环路的压力损失,KPa;
H3为最不利环路连接的用户内部系统的压力损失,KPa。
循环水泵的台数,在任何情况下都不应少于两台,其中一台备用。
循环水泵应有比较平缓的G/H特性曲线,并联运行的水泵应有相同的特性曲线,选择水泵流量时,还要考虑并联运行时,水泵实际流量下降的因素。此外还要考虑热网循环水泵入口承压问题,热网系统的定压点,大都放在热网循环水泵入口,近年来,曾多次出现水泵运行事故,比如:泵壳破裂,减震基础板向电机方向移位等。凡是定压点压力值大于0.3MPa的供热系统,不宜选用IS型水泵,可选择R、HPK系列热水泵或双吸式离心泵(如S、SH型)。
2.2.2补水泵的选择
１ 换热系统（图１）２ 换热站设备的选择
２．１换热器的选择
换热器是换热站的核心设备,其选择的合理性直接影响系统的经济性和可靠性,如何合理地选择换热器,应认真考虑以下几点。
换热器应根据供暖、通风及生活热负荷进行选择,一般换热器的出力为用户最大热负荷的120%～130%,换热器的出口压力,不应小于最高供水温度加20℃的相应饱和压力。
换热站内换热器的容量,可由单台或两台换热器并联供给。若两台换热器时,则每台换热器选型应按总热负荷的60％～70％考虑。设计时还应根据热负荷增长的可能性,考虑是否预留增装相应换热器的位置。根据热负荷的性质、输送距离、当地气候和热媒温度等因素确定是否设置调峰换热器。换热器一般分为立式和卧式两种,应根据换热站空间位置选择合理的型式,以便于安装和维护。２．２水泵的选择
水泵是保障热网系统高效运行的主要设备,其电耗大小不但对电资源有影响,也对运行成本及效果有显著影响。水泵的流量和扬程的选择与配置是十分重要的,选
系统的补水量是热网循环水量的1％～2％,一般大型的热网系统取下限,小型的取上限。补水泵的流量一般取系统补水量的4～5倍。
补水泵的扬程为补水定压点处的压力加3m～5mH2O。补水泵一般选用两台,互为连锁,其中一台为备用。
补水系统的水质问题是很值得关注的,为了防止换热器及管道腐蚀、结垢,严重影响供热效果,降低热网寿命．因此要对补水水质进行严格控制,补水应采用除过氧的软化水、蒸汽采暖系统的凝结水或通过软化处理的工业水。
３ 换热站控制
在热网中有必要对热用户区别管理,进行有效的调节控制,根据热用户的特点分区域分时段供热。
尽量采用变频器控制循环水泵的运行,若循环水泵不变频,电机始终工频运行,无法随着室外温度的变化而变化,循环水泵流量恒定,极大浪费电能,采用变频器控制循环水泵的运行可随时调节水泵的转速以适应地势和楼层等的变化带来的压头变化。当系统采用量调节时,采用变频调速可使循环水量随着室外温度等因素的变化而不断变化,避免按设计热负荷进行供热而造成的不必要浪费。变频器的软启动功能及平滑调速特点还可实现对系统的平稳调节,使系统工作状态稳定,延长供热设备和各部件的寿命。
４ 结语
换热站设计是一个复杂的过程,因此对这里未能叙述的问题也应该按照相关的设计规范进行设计,这样才能保证整个热网系统运行的合理性、经济性和可靠性。
参考文献
[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北
京:中国建筑工业出版社.
[2]石兆玉.供热系统运行调节与控制[M].
北京:清华大学出版社.
图１
科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ４１
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集中供热换热站设计优化
崔焕鲜
（保定华电电力设计研究院有限公司 河北保定 ０７１０５１）
摘 要：本文针对集中供热换热站设计中存在的问题，对换热站设计进行了较全面的分析阐述，为类似的换热站设计提供了参考。关键词：供热 换热站 换热器 循环水泵 补水泵 变频中图分类号：ＴＰ２文献标识
码
：
Ａ
文章编号
：１６７２－３７９１（２０１１）０１（ｃ）－００４１－０１
城市集中供热事业从20世纪80年代初开始,历经二十几年的发展完善,在合理利用能源、提高能源利用率,减少环境污染、改善人民生产生活、加快城市现代化建设方面得到了越来越广泛的应用。但是目前往往由于热网设计粗糙、技术运用失误等因素的影响,造成大量的资源浪费。
择与配置得当,装机电功率合适,运行工作点处于设备高效率区域,电耗少,反之电耗多,两者可相差20%左右。
2.2.1循环水泵的选择循环水泵的流量G:
3.6Q
G=(1.05～1.1)∆×10-3t/h
p
式中:Q为计算热负荷,W;
CP为循环水的平均比热,KJ/Kg.℃;Δt为循环温差,℃。
在热负荷确定及循环水温差恒定的条件下,循环水泵的流量几乎是不变的。循环水泵流量选择不要过大,过大浪费,过小影响供热效果。
循环水泵的扬程H:
H=(1.15～1.2)(H1+H2+H3)KPaH1为换热系统内部的压力损失(包括换热器、除污器及管道的阻力),KPa;
H2为热水管网最不利环路的压力损失,KPa;
H3为最不利环路连接的用户内部系统的压力损失,KPa。
循环水泵的台数,在任何情况下都不应少于两台,其中一台备用。
循环水泵应有比较平缓的G/H特性曲线,并联运行的水泵应有相同的特性曲线,选择水泵流量时,还要考虑并联运行时,水泵实际流量下降的因素。此外还要考虑热网循环水泵入口承压问题,热网系统的定压点,大都放在热网循环水泵入口,近年来,曾多次出现水泵运行事故,比如:泵壳破裂,减震基础板向电机方向移位等。凡是定压点压力值大于0.3MPa的供热系统,不宜选用IS型水泵,可选择R、HPK系列热水泵或双吸式离心泵(如S、SH型)。
2.2.2补水泵的选择
１ 换热系统（图１）２ 换热站设备的选择
２．１换热器的选择
换热器是换热站的核心设备,其选择的合理性直接影响系统的经济性和可靠性,如何合理地选择换热器,应认真考虑以下几点。
换热器应根据供暖、通风及生活热负荷进行选择,一般换热器的出力为用户最大热负荷的120%～130%,换热器的出口压力,不应小于最高供水温度加20℃的相应饱和压力。
换热站内换热器的容量,可由单台或两台换热器并联供给。若两台换热器时,则每台换热器选型应按总热负荷的60％～70％考虑。设计时还应根据热负荷增长的可能性,考虑是否预留增装相应换热器的位置。根据热负荷的性质、输送距离、当地气候和热媒温度等因素确定是否设置调峰换热器。换热器一般分为立式和卧式两种,应根据换热站空间位置选择合理的型式,以便于安装和维护。２．２水泵的选择
水泵是保障热网系统高效运行的主要设备,其电耗大小不但对电资源有影响,也对运行成本及效果有显著影响。水泵的流量和扬程的选择与配置是十分重要的,选
系统的补水量是热网循环水量的1％～2％,一般大型的热网系统取下限,小型的取上限。补水泵的流量一般取系统补水量的4～5倍。
补水泵的扬程为补水定压点处的压力加3m～5mH2O。补水泵一般选用两台,互为连锁,其中一台为备用。
补水系统的水质问题是很值得关注的,为了防止换热器及管道腐蚀、结垢,严重影响供热效果,降低热网寿命．因此要对补水水质进行严格控制,补水应采用除过氧的软化水、蒸汽采暖系统的凝结水或通过软化处理的工业水。
３ 换热站控制
在热网中有必要对热用户区别管理,进行有效的调节控制,根据热用户的特点分区域分时段供热。
尽量采用变频器控制循环水泵的运行,若循环水泵不变频,电机始终工频运行,无法随着室外温度的变化而变化,循环水泵流量恒定,极大浪费电能,采用变频器控制循环水泵的运行可随时调节水泵的转速以适应地势和楼层等的变化带来的压头变化。当系统采用量调节时,采用变频调速可使循环水量随着室外温度等因素的变化而不断变化,避免按设计热负荷进行供热而造成的不必要浪费。变频器的软启动功能及平滑调速特点还可实现对系统的平稳调节,使系统工作状态稳定,延长供热设备和各部件的寿命。
４ 结语
换热站设计是一个复杂的过程,因此对这里未能叙述的问题也应该按照相关的设计规范进行设计,这样才能保证整个热网系统运行的合理性、经济性和可靠性。
参考文献
[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北
京:中国建筑工业出版社.
[2]石兆玉.供热系统运行调节与控制[M].
北京:清华大学出版社.
图１
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