浅谈集中供热热力站的设计

浅谈集中供热热力站的设计

摘要：当前，新建热力站是集中供热常用的方式之一，不但能够起到减少对环境污染的作用，而且还能有效提升人们的生活质量。为此，本文将结合笔者实践经验，对集中供热热力站的

设计方法进行分析，并结合具体工程实例来对其设计展开探讨，以供广大同行参考交流。

关键词：集中供热；热力站；设计；方法

在城市供热中，供热系统的总趋势是集中供热，其不但能够满足人们采暖需要，促进人们生

活质量提高，而且还能够有效降低能源以及资源的消耗，对周围环境起到一个保护的作用。

当前集中供热方式广泛应用于我国大部分城市，并且在集中供热系统当中，采用的是一种间

接连接方式来连接热水网路利用热力站与采暖系统热用户。这种方式可以有效降低热源的补

水率，并且在实际供热网运行过程中，具体的流量与压力都不会受到采暧用户的影响，如此

一来，不但能够给用户提供更好的工作环境，还能给供热网的运行管理工作提供便利，确保

供热系统能够正常、高效的运作，提高热网工作效率，为人们生活创造良好环境。

一、集中供热热力站设计要点

1.热力站设计工艺选择

通常是由一级管网与二级管网通过换热器进行热交换，达到用户所需温度。其中一级供水管

网经过调节阀流入换热器，于换热器处发生热交换后再流至一级管网中。二级回水管网通过

过滤器流到循环系统，并经循环泵运送到换热器中发生热交换，以升高水温，在将其提供到

用户处。在此过程中，对内部压力有着一定要求，所以，应当要将补水定压泵进行合理设置，从而确保系统压力稳定且实现电量消耗降低的效果。需要注意是，使用变频调速控制方式来

控制循环系统与补水系统，并且还需采用软水器及软化水箱，以维持补充的水为软化水。

2.确定换热器型号

通常换热器不需要备用，在选择设备时，主要从安全可靠性出发，无论是单台还是多台，主

要满足换热负荷需求就好。在确定换热器型号时首先，由于板式换热器具有较高传热系数，

且占地面积少，维修以及组装起来极为便利，相较于壳管式换热器具有许多优势，因此，在

选择型号时有很大灵活性和自由度，所以用于集中供热系统换热站效果较为良好。其次，因

为供热工况是冷侧与热侧的处理量均不相同，所以通常采用的是等流通截面板式换热器。因

为其两侧板件流速主要是靠对换热器冷热两侧流通截面积进行调整来实现调节工作，因此，

将介质处理量小的一侧的对流换热系数提高能够实现传热效果提高的目的，所以应当选择不

等截面板式水-水板式换热器作为换热器。

3.换热器额定出力

换热器额定换热量即换热器额定出力，如果让换热器二次热媒出口温度达到额定值，则必须

确保供热系统热负荷和换热器额定出力相匹配，如果均在较大差距，则会导致换热器二次热

媒出口温度偏高或偏低，从而致使系统供热量出现过剩或不足的情况，所以在设计过程中务

必要认真核算热负荷。

4. 换热器换热面积

结合集中供热实际需要，选择工作可靠、性能优良、传热性能良好的换热器，经过计算能够

将换热器传热系数与结构确定下来，并利用公式将所需的传热面积计算出来。

换热器要求一次侧承压：1.6/2.5MPa、二次侧承压：1.0/1.6 MPa；一次水供水温度：130℃、一次水回水温度：70℃；地暖二次水供水温度：55℃、二次水回水温度：45℃；水暖二次水

供水温度：85℃、二次水回水温度：60℃；

换热器的换热面积：

式中Q——热负荷，

β——污垢系数，

K——换热器的传热系数，

△t——对数平均温差

换热器可不设备用，换热器台数的选择和单台能力的确定应能适应热负荷的变化，并考虑供

热可靠性的需要，事故停暖后单台需满足热负荷的70%。

5. 循环水泵

循环水泵无论容量还是设备数量上在系统中所占比例都较大，问题较多，正确选择，合理使

用管理对提高经济效益十分重要。选择循环水泵首先要遵从用户需要供热的总负荷和热力站

热网水压图，同时还要兼顾热量损失与压力降。一般情况下，均备有两台水泵在热力站内，

其中一台参与运行，另一台备用，在循环水流过程中要保证不超过总体的120%。值得一提是，首先，循环泵应满足系统所需最大流量和扬程，并且应当尽量与系统实际工作点相接近，并

可以长期高效运行，以提高经济性。其次，尽可能选用重量轻、体积小、效率高、结构简单

的循环水泵。再者，尽可能确保运行过程中噪音低、振动小、抗汽蚀性能好、体积小、结构

简单的循环水泵。最后，选择G—H特性曲线趋于平坦的水泵也就是说流量变化大而扬程变

化不大。

6. 选择二级热网补水装置

在选择补水装置过程中，应当切实遵循有关标准要求，确保事故状态下补水泵流量是正常补

水量的4-5倍，且应当使用系统循环水量的1％的补水量。在对其补水泵扬程确定过程中，

确保补水点压力的同时富裕30-50kPa，且不少于两台补水泵，一台使用，一台备用。若发生

故障，能够在第一时间开启备用水泵，为供热系统的有效运行创造良好条件。

7、除污器的选择

供热系统是经过锅炉房、换热站、室外管网、用户散热器循环的过程。到达换热站的供暖循

环水会含有很多杂质，对换热站的设备有腐蚀及堵塞作用，因此换热站内必须设置除污器。

但是除污器功能与结构注定了它的阻力损失会很大，减小阻力的最好办法是在运行阶段根据

除污器出口的压力变化及时排污，及时清洗滤网。最好选用带反冲洗功能的除污器。

二、城市集中供热系统设计应用

1. 工程概况及基础数据

某小区供热面积10万m2，均为6层楼房，采用地板辐射方式，供热负荷6MW(热指标：

60W/m2)，一次侧供回水温度130/70℃，二次侧供回水温度55/45℃，供暖期180天。板式

换热器传热系数：2000kcal/m2·℃，对数平均温差，污垢系数： 0.85

2、换热器的选择

换热器的换热面积：

因此，本工程选择板式换热器型号:BR0.6-50，台数为两台。

3、热水循环泵的选择