集中供热系统新入网小区的换热站设计

集中供热系统新入网小区的换热站设计
摘要：集中供热是由集中热源所产生的热介质，通过供热管网，向城市或部分供热区域提供采暖所需热量的方式，是现代化城市的基础设施，也是城市公用事业的重要设施。

基于国家政府层面“碳达峰，碳中和”目标的确立，严寒与寒冷低区集中热网的供热方式将在后期会持续发展，换热站作为供热中继，在供热过程中尤为重要。

关键词：集中供热、换热站设计、信息收集、换热站站址初定、一二次热网进站位置、设备选型、设备管道平面布置、工艺系统设计、电气设计、自控设计、庭院管网水力校核
引言：
集中供热是由集中热源所产生的热介质，通过供热管网，向城市或部分供热区域提供采暖所需热量的方式，是现代化城市的基础设施，也是城市公用事业的重要设施。

集中供热不仅能给城市提供稳定的、可靠的高品位热源，改善人民的生活质量，而且还可以节约能源，减少城市污染，有利于城市美化，有效利用城市空间，因此集中供热具有显著的经济效益与社会效益。

为了城市集中供热的稳定，供热企业多采用换热站为中继的向小区供暖的方式进行供热。

供热企业为保障新入网小区的供热，供热企业对换热站设计能力的作用凸显，现就对换热站设计相关问题与大家
进行分享。

1、新入网小区信息收集
为更好的完成新入网小区的换热站设计，换热站施工，以及后期的换热站运行，在小区入网前期，供热公司需要对新
入网小区的入网基础信息进行收集。

入网基础信息资料应包含：入网小区的建筑面积，用热系统，各用热系统的设计用热负荷，入网各建筑单体的地
势高差，各用热系统建筑高度，以及对应入网建筑的建筑施
工图纸、暖通施工图纸、换热站位置处的结构施工图纸、电
气施工图纸。

收集资料是一个相互对接的过程，需要新入网小区的建设单位，供热公司，甚至是新入网小区设计单位多次沟通，通过高效的沟通，获取换热站设计的相关基础资料，用以确
定换热站的供热能力、用地大小、用电负荷等情况。

2、换热站站址初定
根据所收集的新入网小区用热基础资料，对换热站各系统的换热设备根据以往的设计运行经验，对设备安装尺寸
的大小，设备平面布置，一次二次热网进出站位置，对换热
站的用地大小，换热站站内净空高度对换热站站址初选。

在换热站选址时，既要充分考虑后期运行风险的规避，也要考虑建设单位的实际施工建设情况，因此建议在初选换热
站位置的时候，要根据原设计的换热站位置，以及根据收集
资料初拟的换热站位置多次对比，并与新入网小区建设单位
进行沟通，确定换热站站址及用地面积，使其既可以避免或
者降低后期换热站运行噪音扰民风险，又可以避免或者降低
换热站遭受水淹的风险。

换热站站址的确定，将影响后期的一次热网路由，二次热网进站顺序。

3、一次热网、二次热网进站位置与顺序初定
在换热站站址确定后，下一项影响换热站设计的工作，将是一次、二次热网的进站位置与顺序，在换热站设计时，
一次热网接入换热站的位置受到供热公司原集中供热热网位
置的制约，不同的接入点，将造成不同的施工路由与施工难度，从而影响施工成本。

为减少新入网小区建设单位的施工
成本，一次热网路由的选取工作，既需要考虑原集中热网的
位置，还要考虑新入网小区红线范围内的设计规划，需要供
热企业与新入网小区建设单位对现场的多次踏勘共同确定。

二次网进站位置与进站顺序，将会影响后期的换热站内换热设备与管线的布置顺序，为更好的应用换热站空间，
需提前与新入网小区建设方，设计方共同确定。

4、换热站设备选型
依据前期与入网小区建设单位确定的新入网小区用热基础信息、换热站选址、一二次热网进站位置及顺序，根据《城镇热网设计规范》《锅炉房设计规范》《实用供热空调
设计手册》对换热站进行设备选型计算，并对设备的运行参
数依据设备厂家提供的设备样册，选取合理工况区间的设备。

在定压泵选取过程中，要充分考虑换热站与各用热系统间的地势高差，确保定压泵的扬程，可以满足用热系统的
补水能力。

在换热器选取的过程中，要充分考虑，换热器的换热系数与板片形式，是大角度板型，亦或小角度板型，还是选
取大小角度混合板型，在后期设备的平面布置过程，需要考
虑设备的安装尺寸。

5、设备平面与管网平面布置
在设备平面与管网平面布置设计之前，需要考虑，一二次热网进站位置与顺序，设备的位置。

要考虑好设备基础
与设备的定位。

在设备平面布置的过程中，需要根据设备厂家提供的设备样册，充分考虑设备的安装尺寸，设备的移动通道，设
备的检修间距等要素，确保设备在后期的运维过程有充足的
间距。

管网平面布置中，需要考虑管道间距，管道保温，管道转弯需要占用的平面与空间距离，要根据现场的实际情况，
布置的尽量准确，便于后期的换热站预算工作。

6、换热站工艺系统图设计
在完成设备与管道的平面布置，后续工作将继续完善换热站的工艺系统图，在工艺系统图中，要考虑换热站站址
的净空高度。

为后期更好的完成换热站预算，在完成管道的系统布置后，还需根据管道支架的图集，进行换热站内管道的支架设计。

7、换热站电气设计
首先，根据换热站设备选型，确定换热站的装机功率与用电负荷。

其次，根据换热站换热设备选型，配置相应的
动力柜及柜内的电气元件。

再次，根据动力柜的配型，选取
适宜的进线柜，电容柜及柜内的电气元件。

最后，对配电室
内的进线、出线桥架结合设备布置平面、管道布置平面与工
艺系统进行设计。

8、换热站自控设计
在完成设备布置平面、管道布置平面与工艺系统设计后，供热公司可根据自身的自控集成水平，对换热站的自控
系统点位进行设计。

设计过程中需要考虑，流量表、热量表、温度传感器、压力传感器的工艺安装要求，以及仪表的现场数据比对调整
需求，从而确保在运行过程中既可以方便自控仪表的精度校准，又能够保证自控仪表的可传，可控，可计量。

9、庭院管网水力校核
根据《城镇供热管网设计规范》《实用供热空调设计手册》，供热管网经济比摩阻应当在30Pa/m至70Pa/m范围。

在实践过程，供热后期多数问题的发生，多与局部管径选取
不当有关。

因此，依据新入网小区信息收集中的庭院热力管
网施工图纸，对庭院管网进行水力校核，就变的尤为重要。

供热公司可根据水力校核情况，选取适宜扬程的水泵，从而
降低运行电耗。

并且可通过水力校核，对校核过程中不适宜
的局部管径，与新入网小区建设方、设计方在建设前进行沟通，避免后期发生更换供热管道的建设成本。

总结：
源、站、网、户整体高效的设计、施工、运行、维护，是集中供热系统全过程的节点，唯有做好各环节的节能工作，才能推动集中供热系统的节能，才能获得更大的经济效益与
社会效益。

新入网小区换热站设计，需要考虑的除上述信息收集、换热站站址初定、一二次热网进站位置、设备选型、设备管
道平面布置、工艺系统设计、电气设计、自控设计、庭院管
网水力校核因素，在后期换热站安装施工，运行维护的因素
也很重要。

但这些并不是全部因素，在有补偿设计的管网中还要注意固定墩设计、伸缩器设计是否合理；在关断阀、分支阀
设计是否有益于供热公司后期管理与控制。

希望上述提出的换热站设计相关的问题，可以在换热站设计的工作上给大家提供一些参考。

参考文献：
（1）CJJ34-2022《城镇供热管网设计规范》
（2）GB50041-2020《锅炉房设计规范》
（3）《实用供热空调设计手册》,陆庆耀，中国建筑工业出版社
（4）《换热器设计手册》，钱颂文，化学工业出版社。