浅谈热力站设计中主要设备选型及布置

尹晓燕　孙超

摘 要：本文主要介绍了换热站的设计、换热器的选型、循环水泵的选型及布置以及其他主要设备的选择，并对水泵的布置问题提出了几种优化方案，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

换热站则是连接一次网和二次网并装有与用户连接的相关设备，仪表和控制设备的机房。它用于调整和保持热媒参数（压力、温度和流量），使供热、用热达到安全经济运行。换热站和热水管网是连接热源和热用户的重要环节，在整个供暖系统中具有举足轻重的作用。

1 換热器的计算与选型

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。

1.1 热负荷计算

1.3 换热器的选择

换热器的总台数不应多于四台，全年使用的换热系统中，换热器的台数不应少于两台；非全年使用的换热系统中，换热器的台数不宜少于两台。供热系统的换热器，一台停止工作时，剩余换热器的设计换热量应保证供热量的需求，寒冷地区不应低于设计供热量的65%，严寒地区不应低于设计供热量的70%。

2 水泵的选择及布置

水泵是保障热网系统高效运行的主要设备，科学的选择循环水泵是保证供热系统节能、合理运行的保障。水泵的流量和扬程的选择与配置是十分重要的， 选择与配置得当，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。

2.1循环水泵的流量G：

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。

2.2循环水泵的布置

设定条件，补水泵扬程=最高用户高度H+5m，换热器压力损失为h1，供水压头损失为h2，用户压力损失为h3，回水压头损失为h4，则循环水泵扬程为h1+h2+h3+h4。

（1）、常规做法是将循环水泵及补水泵设置在换热器之前，如图 A所示：

由于补水泵设置在循环水泵吸入口出处，运行时，动压线都在静压线之上，可以看到换热器处在压力最高一段动压线，此设置方案适宜中、低采暖区域，经过换热器的损失，可以降低用户的工作压力。但是对于高层及超高层采暖区域采暖系统，由于静压很大，运行时换热器经受更大的工作压力，影响换热器的使用寿命，降低运行可靠性。

（2）、方案2，循环水泵、补水泵设置在换热器后，如图 B所示：由于补水泵设置在循环水泵吸入口之前，所以动压线都在静压线之上，循环水最后经过换热器，所以可以有效降低换热器工作压力，与之前布置方案比较，供回水管路，用户都在更高的压力区间，采暖系统底层的采暖设备承压较大，所以此布置方案可以进一步优化。

（3）、优化方案3，循环水泵设置在换热器之前，补水泵设置在换热器之后，如图 C所示：换热器工作压力区间在静水压线以上，从而整体降低动水压线高度，适宜高区采暖系统。同时，从水压图上可以看到，回水动压线整体在静水压线之上，对于静水压线很高的采暖系统，可以再进一步优化。

（4）、优化方案4，循环水泵设置在换热器之前，补水泵设置在换热器之后，旁通定压，如图D所示：靠调节阀旁通管上的两个阀门M和N的开启度，可以控制网路动水压线的升高或降低，如将旁通管上阀门M关小，作用在E点的压力升高，当阀门M完全关闭，则J点压力与E点压力相等，动压线B-C-D-E在静压线之上，与之前设置方式相同；反之，如将旁通管上的阀门N关小，网路的动水压线可降低。对高层或者超高层采暖系统，就可以按以上类似的调节方式，进一步将回水干线动水压线降低到静水压线之下，从而达到以上几种方式里面换热站设备及管路相对最低的工作压力，所以旁通定压具有良好的调节动压曲线功能，可以有效降低高层或者超高层采暖系统的承压，延长设备管路使用寿命，提高工作可靠性。

综上所述：对于中低区采暖系统，一般按常规布置方案，循环水泵布置在换热器之前，补水定压点设置在循环水泵吸入口之前。对于高层或者超高层区域的采暖系统，循环水泵设置在换热器之前，补水泵设置在换热器之后，旁通定压具有较大的优势。

3 结语

城市集中供热创造了节约能源、减少污染、改善人们生活与工作条件的综合效益，而换热站在集中供热的过程中，起了相当重要的作用。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 .

[3] GB/T 50114—2001，暖通空调制图标准[S].

[4] GB/T 50265—97，泵站设计规范[S].

[5] CJJ 34—2002，城市热力管网设计规范[S].