混水式供暖系统在实际供暖中的应用

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工业技术
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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在供暖系统中，从热源与热用户的连接方式可以分为：直接连接的供暖系统，间接连接的供暖系统，直接连接的混水供暖系统。

直接供暖系统为热源与用户直接连接，即热源、管网、热用户三部分组成，优点是投资小、运行简单。

缺点是介质温差小流量大、受地形影响大、热损失大，另外供暖面积不宜过大；间接供热系统即两级供热形式，该形式为热源、一级管网、换热站、二级管网、热用户五部分组成，这种供暖系统有以下优点：系统稳定、不受地形限制、易于水力平衡调节、一级网投资小等优点。

缺点换热站投资大、热损失大、维修成本大等。

近些年来，混水式供暖系统在实际供暖中不断得到应用，系统在逐步完善，该系统由热源、一次网、混水换热站、二次网、热用户五部分组成，优点是集前两者供暖系统的优点于一身，表现在系统投资小、运行简单、易于水力平衡调节、热源厂内部循环泵投资小、不受地形限制等，而且相对于前两者供暖更灵活，更适用于供暖面积的变化。

1 混水系统的原理及方式
混水系统是一种将高温差小流量的热水转换成低温差大流量循环水的装置，采用混水降温装置之后，可以给集中供热用户提供合适的低温差大流量循环水。

即系统中二级网回水一部分通过混水循环泵作用混入一级网供水成为二级网供水，另一部分回水作为一级网回水返回一级总网。

换热站所处供暖一次网位置及地势不同，混水系统主要有以下三种方式。

1.1 混水泵旁通加压
混水泵设置在混水旁通管路上，利用水泵将二次网的一部分回水加压打入混水器与一次网供水中混合加热，形成二次网供水，二次网的另一部分回水作为一次网回水返回一次网回水管；一次网供回水上设置电动调节阀，水泵前后安装阀门并采用变频控制，即可以实现混水运行。

混水泵旁通加压混水连接方式是混水连接方式的基本形式，混水站大多采用此种形式。

1.2 混水泵供水加压
混水泵设置在二次网供水总管上，一次网回水调节阀将二次网回水压力调节至满足二次网系统静压，当一次网供水压力高于二次网回水静压时，一次网供水侧电动调节阀在调节流量的同时一次网供水阀后压力与二次网回水静压相持平衡，利用水泵将二次网一部分回水及一次网供水同时吸入混水器中混合加热，形成二次网供水，另一部分二次网回水直接返回一次网回水总管；一次网供水与混水旁通上设置调节阀，水泵前
后安装阀门并采用变频控制。

这种形式多
用于混水连接供热系统的末端混水站及地势高的混水站。

1.3 混水泵回水加压
混水泵设置在二次网回水总管上，利用水泵将二次网回水加压，一部分回水受混水旁通管路上的调节阀或者一次网回水管路上调节阀（视水泵出口到一次网总回水与到二次网供水需增压力相对大小定）支配流入混水器与一次网供水混合加热，形成二次网供水，另一部分回水直接返回一次网回水总管；一次网供回水上设置调节阀，水泵前后安装阀门并采用变频控制。

这种形式多用于混水连接供热系统的末端混水站及地势低的混水站。

2 混水供暖系统的优点、缺点
2.1 混水供热系统的优点
（1）减少了换热站的初始投资。

换热站厂房尺寸缩小，降低了土建投资；减少了换热器、补水箱、补水泵等设备，降低了设备投资；设备减少还表现在管道、阀门、电气控制系统等附属投资。

（2）系统的补水集中到热源补水，水处理成本降低。

（3）系统运行成本降低。

主要表现在换热站循环泵电耗下降，无补水电耗。

虽然集中在热源补水，集中补水电耗远远低于分散补水电耗。

（4）换热站设备减少，冬季运行、夏季维修量人员减少。

（5）二次网采用软化除氧水，可以大幅度降低管道腐蚀，提高二次网管道的使用寿命。

（6）混水系统节能，首先表现在，设备减少系统阻力降低，提高了二次网资用压头；其次热损失降低，传统换热站内的换热器热损失大。

2.2 混水供热系统的缺点
（1）混水系统虽然将管网分为一、二级网，但水系统是连通的，一旦二级网大量失水，造成整个系统缺水，如补水不当，影响到供暖系统高区供暖甚至影响锅炉安全运行，系统的稳定性和安全性低。

（2）全系统水质相同，水处理量大，运行成本高。

（3）混水系统中，存在一级网循环泵与二级网循环泵串联，二级网循环泵并联，如果没有较好的调控设备和调节手段，就会直接影响一二级网的流量和压力变化，造成严重的冷热不均或回水压力不稳的状态，使供热质量难以保证，并对运行人员的技术水平要求较高。

3 混水供暖系统的运行
3.1 混水供暖系统定压
混水系统定压采用一次网回水阀门进行定压。

混水直供供热方式二次网系统也
需要定压，因为各供热小区的地势高差不均，要保证二次网系统最高处不倒空，不同的地势高差需要不同的静压力。

此三种混水方式均是在各热力站一次网分支回水处设置调节阀通过节流分担一部分一次网分支的资用压差，使二次网资用压力保持在一次网分支压力的较高段，同时满足二网系统的静压。

3.2 混水供暖系统控制方式
三种混水系统的循环泵均采用变频控制，根据二次网的供暖面积调节循环泵的流量，根据一次网供水和旁路的电动调节阀开启，控制二次网供水温度。

并且设置超压泄水保护，当一次网出现异常情况，电磁泄压阀超压泄水实时保护，以保证二次网系统安全性。

3.3 混水供暖系统耗能
三种混水系统因混水泵安装位置不同，造成二次网升压点不同。

相同的二次网流量，水泵的做功不同，所以各混水方式的运行耗电量就不同。

4 混水供暖系统实例
国电沈西热电厂小于供暖区域，供暖
面积200万m 2。

热源采用沈西热电厂高温水，沈西热电厂高温水供水120 ℃，回水80 ℃。

小于地区要求供水温度90 ℃，回水温度60 ℃，安装传统设计方法，新建一座
换热站，内设板式换热器6000 m 2
，循环水泵三台，补水泵两台，补水箱一台60 m 3，软化水设备一套、电控柜等设备，另外换热站
建筑面积不小于500 m 2。

换热站不但投资高，施工周期长，运行管理复杂等缺点。

引入混水系统设计方案后，换热站仅保留循环泵三台即可。

不但降低了投资，缩短了工期，降低了运行管理的难度。

具体方案：采用小于部分回水（60 ℃）与沈西热电厂高温水供水（120 ℃）混合后达到90 ℃，作为小于供水，小于另一部分回水，进入沈西高温水回水。

该系统通过阀门开启，呈现两种运行模式，分别为直供系统和混水系统：直供系统分为：一次网供水作为小于供水，需关闭阀门b阀门c，加压泵不启动；一次网回水作为小于供水，需关闭阀门a阀门c，启动加压泵，调节阀门d。

混水系统，关闭阀门b，启动水泵，一部分小于回水，与一次网供水进入混水器混合后作为小于供水供暖。

参考文献
[1] 王魁吉.供热系统的优化方法和混水系
统的适用范围[J].区域供热,2009(6).[2] 高奉春.混水链接方式在供热系统的应
用[J].煤气与热力,2008(5).
混水式供暖系统在实际供暖中的应用
许劲松
(国电沈阳热电有限公司辽宁沈阳 110000)
摘　要：该文阐述了混水供暖系统的原理及方式，结合改造实例说明了混水系统的优缺点及运行情况，并分析了混水供暖系统与传统供暖系统相比的优势，指出混水供暖系统较传统供暖系统更节能。