供暖热力站节能途径与措施

供暖热力站节能途径与措施

供暖热力站是城镇集中供热系统的一个重要组成部分，通过它可

以把热源厂生产的蒸汽或高温热水转换成用户可直接采暖的低温热水。

在保证装备安全和采暖用户室内温度指标的前提下，怎样做好站内节

能降耗是供热工研讨的一个重要课题。下面从装备选型配置和运行管

理的两个方面，浅谈水■水换热供暖热力站的节能途径与措施。

1.站内主要装备选型配置

水-水换热的热力站主要装备有换热器、循环水泵、补水泵、软化

水装备、补给水箱、除污器；电器、自控、仪表柜。

正确选配热力站装备是节能工作的基础，热力站的装备选用应当

全面统筹考虑，既要节约初期建设的投资，还应论证分析运行中的本钱

费用，在装备运用寿命的期限内，找到一个装备购置的最正确点，到达

在保证装备安全运行，供热质量达标的前提下节能降耗。

1.1换热器

热交换装备的选型正确与否直接影响着换热效率及能耗大小。《民

用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95中条是这样规定

的：“在设计热力站时，间接联结的热力站应选用结构紧凑，传热系数

高，运用寿命长的换热器。换热器的传热系数宜大于或等于3000W/（平

方米K）。”因此选用换热器的要点如下：

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换热器的选配应遵照CJJ34-20XX《城镇供热管网设计标准》（P43）

条进行；换热器装备的布置应遵照CJJ34-20XX《城镇供热管网设计标

准》（P44）条进行。

板式换热器水流速在0.5m/s时，传热系数一般为4500〜6500W/

（平方米・℃）lo所以在水■水换热系统选用不锈钢板片的可拆卸板式

换热器为最正确选择。

换热器形式

热源温度与采暖温度的温差较小的系统（如散热器采暖）可选用等

截面（对称）型板式换热器。热源温度与采暖温度的温差较大的系统（地

板辐射采暖）可考虑选用不等截面（非对称）型板式换热器；这样可以

削减换热面积15%〜30%。

•二次侧的进出口管径

为了降低站内管道系统阻力损失，选配换热器的一二次水的进出

口管径不易过小，最大流速要掌握在0.5m/s以下，假如管径小流速过

高，可在进出口之间加装旁通管和调整阀门。单台换热器（一二次侧）

的进出口管径最小不能小干热源和供暖系统总供HI水管道一号0两台

以上换热器的进出口管径总的流通面积不能小于系统总供回水管道的

80%o

配置台数及单台板片数量

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(1)用户采暖面积较小的系统(5万平方米以下)可选用1台换

热器;用户采暖面积5万〜15万平方米的系统可考虑选用2台换热器；

大于15万平方米的系统可考虑配置3台以上。

(2)单台板片数量不宜过多，不要超过制造厂家产品样本中所列

出换热器单台最大的板片数量。

有效换热面积

考虑到热源厂输送的高温水在实际运行中的温度及流量参数不能

到达设计参数等因素，为了保证明际运行状态下的换热量和换热效率,

换热器选配时的实际有效换热面积最好比计算出的所需换热面积增加

20%〜30%。

总压降

一次侧S30KPa；二次侧S50KPa。

板片材质：

依据热源和采暖水质中氯离子的含量大小，板壁(介质)温度在

XXXC条件下，氯离子含量小于20mg/L的可选用304的材料，大于

2()mg/L小于5()mg/L时要考虑选用316L的材料。

1.2循环水泵

水泵的实际工作点不是完全由水泵本身确定的，而是由水泵及其

管路系统共同确定的。管路系统的特性由包括管路系统在内的整个水

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泵装置及实际工况确定，与水泵本身的特性无关。所以循环水泵的流量

应与采暖系统的计算流量相匹配，扬程应与管网系统的总阻力损失相

符合；过大或过小都会影响水泵的运行效率。

循环水泵应遵照CJJ34-20XX《城镇供热管网设计标准》（P42）条

选配。

选择循环水泵时首先应对各个水泵制造厂家样本的参数分析比照,

选择高效节能型，即在相同（或接近）流量和扬程的前提下，配用的电

机功率较低的泵型。

依据热负荷认真计算统计系统总流量，所选水泵的流量不应大于

设计流量的10%o

认真计算热力站内、室外管网系统及最远（最不利点）用户的系统

总阻力，所选水泵的扬程按管网系统总阻力最多加15-30KPao

假如热力站供热区域的用户热负荷固定不变时，所选水泵的运行

台数最好为一台，另加一台备用即可。考虑到当两台以上相同规格型号

的水泵并联工作时，流量不会等于单台水泵单独运行时流量的累加；而

是会有流量减小的因素，所以并联台数不宜过多c

水泵制造厂家的样本上，一般同一规格型号的水泵列出了三组流

量和扬程等参数，在选配水泵时依据计算的系统流量和扬程参数，应选

择中间一组最接近设计参数的泵型，由于这组的效率最高。

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1.3补水泵

热水采暖系统热力站中的补水泵的作用有两个，一是向系统管道

内补水，二是系统的定压。

选择补水泵应符合CJJ34-20XX《城镇供热管网设计标准》条的规

定。

采暖管网系统的最高点低于40米时可采纳单级单吸离心式水泵;

超过40米时，建议选用多级单吸离心式水泵。由于查水泵样本得知,

水泵扬程高于40米，在相同的扬程和流量下，多级水泵配用的电机功

率要比单极水泵配用的电机小一个等级。

为了节约电能，补水泵的启停（补水和定压）掌握宜采纳变频调速

器掌握。

1.4软化水装备

热力站目前常用的主要有两种软化水装备，一是传统的固定床钠

离子交换器，二是全自动钠离子交换器。

水质标准应到达CJJ34-20XX《城镇供热管网设计标准》表4.3.1“热

力网补给水水质要求”的各项指标。

固定床钠离子交换器

由钠离子交换器、盐水罐（池）盐水泵、阀门、管道和仪表等组成。

它是一组最传统、运行稳定、出水量大、水质高的软水装备。

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在热源厂首站和大型热力站中可选用此种软水装备。

全自动软水器

所谓全自动软水器就是软水器的运行及再生过程，以及每一个步

骤都完成了自动掌握，并采纳忖间、流量或感应器等方式来启动再生、

反洗、正洗、置换的全过程，生产出合格的软化水。

(1)再生方式类型为设定固定的再生时间来启动再生过程的称时

间型软水器。

(2)再生方式类型依据原水的水质及交换器的交换力量来设定装

备再生一次处理水量的称流量型软水器。

推举选用流量型全自动软水器，由于它再生复原的工作过程中比

时间型的更省水、省盐。

1.5补给水箱

《城镇供热管网设计标准》条“4补给水箱的有效容积可按15min〜

30min的补水力量考虑”。

所以，配置水箱的有效容积不行太大，以免造成投资高和铺张。

站内补给水箱的制作材料目前常用有两种，一种是用钢板焊制，另

一种是采纳玻璃钢预制板组装。由于玻璃钢材料耐腐蚀性好，安装便利

快捷，不用防腐刷漆保养，运用寿命比钢板长等长处；所以推举选用玻

璃钢组装型水箱。

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1.6除污器与Y型过滤器

除污器一般有立式和卧式两种，可依据现场位置情况选择确定，除

污器应能出去大于或等于2.0mm的微粒杂物，但要选择阻力损失小（＜

30Kpa）的产品。

型过滤器安装在热源一次供水管道的换热器进口前，采暖二次回

水管道的换热器进口前。安装它可以有效阻挡杂质污物进入换热器板

片内造成堵塞；但它的阻力很大，据现场实测现有热力站内大多数Y

型过滤器的阻力都在30KPa以上，铺张了电能。

建议在运行一段时间后，管道内的杂质污物根本没有的前提下，可

将Y型过滤器撤除，用一个法兰短管代替，降低阻力。

1.7阀门

热源一次侧供回水阀门可选用法兰（或焊接）铸钢闸阀、球阀、硬

密封蝶阀。

采暖二次侧供回水阀门可选用法兰铸钢（或铸铁）闸阀、涡轮蝶阀

等。

除污器的排污阀应选用直通式的球阀或锅炉上用的快速排污阀。

循环水泵的进出口（尤其是管径DN200以上）阀门最好选用阻力

较小的闸阀或调整阀门，止回阀选用旋启式（由于蝶阀的调整性能差，

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蝶式止回阀的阻力太大）。循环水泵假如是一用一备配置，建议考虑取

消止回阀，减小阻力。

1.8装备与管道布置

装备与建筑房间的墙距尺寸要按相关《标准》的规定，满意运行操

作和检修保养的空间需要。换热器、水泵装备的管口方向尽量靠近室外

管道入站口的方向位置。

总供回水管道：为了降低阻力损失，管径不宜过小，管径确定可参

照CJJ34-20XX《城镇供热管网设计标准》条：“确定热水热力网主干线

管径时，宜采纳经济比摩阻。经济比摩阻数，直宜依据工程详细条件计算

确定，主管干线比摩阻可采纳30Pa/m〜70Pa/m。"

尤其是循环水泵吸入口前的主管道的管径最好放大一号为宜。

循环水泵进出口管：道为了减小阻力，循环水泵的进出口管道应加

异径管扩大，安装在垂直管道上的异径管应选用同心异径管；安装在水

平管道上的异径管应选用偏心异径管（安装上平）。

换热器进出口管道

为了减小阻力，板式换热器的进出口管道加装异径管扩大管径，安

装在垂直管道上的异径管应选用同心异径管；安装在水平管道上的异

径管应选用偏心异径管（安装上平）。

管道布置应统筹考虑合理定位，尽量削减交叉和弯头降低阻力。

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1.9供热量自动掌握装置

依据JGJ173-20XX《供热计量技术规程》条：“热源或热力站必需

安装供热量自动掌握装置”。自动掌握装置中的主要装备包括气候补偿

仪、PLC掌握器和变频调速器。

气候补偿仪安装在供暖热力站系统中，能够起到依据室外气象温

度自动掌握调整供热量的作用，运用户需用的热量与供热量之间到达

平衡，在满意用户舒过度的前提下，最大限度地节约了热量。所以热力

站安装气候补偿仪是一个非常必要的节能措施。

(可编程规律掌握器)它可以替代继电器完成对循环水泵变频调

速器的规律掌握，是供热节能必不行少的重要装备之一。

循环水泵安装变频调速器，可完成系统变流量的调整，也就是供热

系统量调整技术。采纳此项技术后可以节约电能，假如与气象补偿等技

术协作运用，还可以节约热能。这里特别指出在设计选配中应考虑以下

两点：

(1)为保证变频水泵的高效节能和安全运行，水泵的最小转速不

应低干额定转速的50%c

(2)变频水泵的经济转速7()〜XX%,在闭式系统宜采纳多台水

泵同步变速的并联变流量调整方式。

2.站内管理运行的节能措施

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在保证装备安全以及供热质量的前提下，热力站运行中最关键的

要是抓好节能和经济运行管理工作，以最少的能源投入，获得最高的供

热质量，取得最大的经济效益。

2.1运行调整

2.1.1做好站内运行调整工作的前提是要做好室外管网系统及用户

采暖系统的水力平衡。

依据当地室供暖天数及外气象温度，用质调整及量调整计算公式,

计算列出在不同的室外温度下质调整的供回水温度曲线图表，以及进

行量调整的循环水泵转速（频率）图表，用以指导运行调整工作。

依据热力站供暖区域建筑物围护结构的实际情况（耗热量），科学

合理地设定气象补偿仪和变频调速器的各项指令参数，用以调整供热

量和循环水流量。

依据供暖管道系统高度，设定好系统定压点压力，防止运行时系统

最高点倒空，造成用户排气泄水。

2.2其它措施

对热力站管理运行人员应进行专业技术培训，提高管理操作的水

平。

建立节能奖惩制度，发动大家共同参与节能工作。