摘要：介绍了换热器的计算与选型，阐述了换热站热力系统的设计原则，就热力站加热器的选择与布置要求进行了分析。展望了换热站的发展前景。
关键词：换热站；设计选型；节能应用；分析
引言：随着人们环保意识的增强，换热站也在快速发展。大规模的集中供热系统大多带有完善的除尘、除灰设备，烟气的排放也能达到环保要求。如果大型的锅炉房给较大的区域进行直接，沿途的热能损失太大，既不节能，也不经济。而如果继续使用小型锅炉房对小区域供热，显然已不适合现代大城市发展的需要。高效的换热系统正好解决、弥补了这两个方面的矛盾与不足，在利用大型锅炉房的高能热水或蒸汽进行大范围供热的同时，还能减少城市中烟尘、噪声的污染。此外，换热站还设有水处理系统，可减少锅炉高洁净水不必要的损失，节约锅炉补水的开支。
1.换热站
热力站按供热形式分直供站和间供站，前者是电厂直接供用户，温度高，控制难，浪费热能。是最初电厂余热福利供热的产物。后来开始收费，才有热力公司。随着商品经济发展，热商品化，热力公司开始提高供热质量，才有间供站，这属于集中供热。还有锅炉供热，省掉电厂环节，但是效率低，污染大已近淘汰。集中供热是发展方向，间供站为主。间供站原理：电厂为一次线，小区为二次线，热源（电厂）热网（一二次线管网）热用户（居民楼和单位）连接处为热力站。设备有：板式换热器，循环泵，一二次线除污器，补水泵，水箱，计量表，控制阀门等。就是换热的地方把由热电厂产生的高温热水或者蒸汽传输到各个居民小区里将热量传送到小区管网中，个人理解就像一个变压器一样把一次网的高温热量换热给二次网的热水再供给用户。
2.换热站热力系统的设计原则
一是当换热站相邻或附属于锅炉房时，能较方便地回收凝结水，并可通过锅炉房水处理设备进行补水。同时，锅炉的连续排污可用于热网补水，既减少了对热水管网的腐蚀，又减少了锅炉房排污的热损失。二是当一次热介质的压力超过换热器的承压能力时，应在换热站入口设置减压装置，当一次热介质为城市热网供水时，在热交换站入口应设置除污器，除污器前后需安装切断阀与旁通管。三是当一次介质的水温超过热交换器内循环水静压下的饱和温度时，在热交换器一次热介质的入口处，应设置循环水泵停止运行时能自动关闭的电磁阀。四是对于循环水的供水温度，需要根据用热设备自动调节系统来设定，应在一次热介质的供水母管内安装自动调节阀，由外来信号调节一次热介质的流量。一次热介质入口与循环水供回水管出入口，应设置压力表与温度计。五是大型换热站应设置仪表控制室，将二次仪表、监控信号设备集中布置进行管理。六是所选用的热交换器，应在工作状态（温度、压力）下安全有效地运行。热交换器的台数及单台容量，要有利于热负荷的调节。热交换器一般不少于两台，且其中任何一台停止工作时，其余热交换器能满足总热负荷的70%。七是当城市供回水干管压差较小时，应选用水流阻力较小的热交换器，尽量不使用加压泵。热交换器前端应留有检修时抽管所需要的场地。八是所有阀门的安装高度都要便于操作和维修，仪表的安装位置也应便于观察。对所有热力管道都应考虑热力补偿，并尽量利用自然补偿。同时，尽量避免在地下室设置热交换站，室内应有良好的通风条件。大型热交换站还应设置控制室与生活间。
3.操作保养
一是设备使用前应检查压紧螺栓是否松动，压紧尺寸A是否符合说明书中规定的尺寸，如不符合规定，应均匀把紧螺栓，使其达到规定的尺寸。二是使用前应对设备进行水压实验，对冷热两侧分别试压，试验压力为操作压力的1.25倍，保压时间为30分钟，各密封部位无泄露方可投入使用。三是当设备用于卫生要求较高的食品工业或者医药行业时，使用前应对设备进行清洗消毒，消毒设备内的油污和杂物。四是当操作介质含有大量泥沙或其它杂物时，设备前应置有过滤装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆五是冷热介质进出口接管应按设备压紧板上的标示进行连接，否则，会影响设备操作性能。六是设备操作时，应缓慢注入低压侧液体，然后再注入高压侧液体；停车时应缓慢切断高压侧液流体，再切断低压侧液流体。
4.热力站加热设备的布置要求
一是在布置加热设备时，既要清除水垢，也要考虑留有抽管检修的场地。二是并联工作的加热器，宜按同程连接设计。三是加热器组一、二次侧进、出口应设总阀门；并联工作的加热器，每台加热器一、二次侧进、出口宜设阀门。四是当容积式加热器热水出口管上装有阀门时，应在每台容积式加热器上设安全阀，当容积式加热器出口管不设阀门时，应在生活热水总管阀门前设安全阀。五是检测间接连接采暖系统的补水质量，应以保证加热器不致迅速结垢为标准，必要时对补水进行软化处理。
5.换热站的作用及发展前景
换热站供暖是指利用城市热源供给的一次热能（蒸汽或高温热水），经过换热器间接换热成用户实际需要的低温热水，再通过用户系统的二次循环水泵加压后，直接由二次管道送至各类热用户。热能由城市热源提供，用户只需每年向供热企业缴纳取暖费，从而免去了大量的建设、运行及管理费用。这些工作由一座规模不大的换热站就能解决。现代大城市的供热方式，以热电联产为主要发展方向，确保冬季采暖、夏季供电。进入冬季，热电厂可以把发完电的高温热水，通过换热站的换热系统供给广大的热用户取暖，这成为采暖节能最主要的一种方式。以前，大型热电厂发电后的热水大部分自然冷却，不做他用。但是，换热站的低温供热，却可以重新利用低温废水及废气，变废为宝。从设立初期的仪表监视、人工操作，到如今的自动监控，换热站运用高科技的微机控制系统，充分发挥了现有换热设备的应用能力。目前，为了提高换热站的热效率，在换热站的控制系统中还大量应用了数学模型，力求换热站的运行方式达到最佳状态。建设换热站对设备的要求也较高，换热站的核心设备换热器已经从开始的螺旋板式换热器、管壳式换热器，发展至今天大量使用的不锈钢大面积板式换热器。改进后的设备在整个换热站的节能效率方面发挥了相当大的作用，换热器的换热效率已从原来的65%左右，提高到现在的90%左右。大量的电子仪器也进入了换热站系统中，如变频器可以通过改变电动机的频率来改变电动机转速，进而改变电动机的功率。附联在电动机上的水泵，也随之改变其输水流量。这样，通过热用户的换热量，会随着变频器的变化而变化，最终供热量也会发生变化。
总结：未来城市集中供热网将具有大规模、多热源、复杂化等特点，热网的计算机监测、控制与管理也将随之发展，并成为集中供热网不可或缺的一部分。大规模的热网微机监测系统，具有测量精度高、测点覆盖面大、稳定性高、操作简便、功能强大等特点，可以对热网及各热源处的温度、压力、流量等各种工作状态参数进行自动采集、监测，通过监测网络将数据传至上位机，实现远程监测，并与其他网络构成一个微机监测网。
参考文献：
[1]马青有.换热站设计选型及其在节能中的作用[J].建材技术与应用，2011（05）：13-15.
[2]任雷雷.管壳式换热器设计选型软件系统开发[D].西安理工大学，2006.
[3]杨艳，王英龙.板式换热器设计选型的一种计算方法[J].石油炼制与化工，2004（05）：54-56.
[4]李红.换热器的设计选型与使用[J].新疆有色金属，2004（01）：26-27.
[5]邹同华，杜建通，刘晓东.板式换热器设计选型及使用中应注意的问题[J].制冷与空调，2000（01）：40-44.
[6]邹同华，杜建通，刘晓东.板式换热器设计选型及使用中应注意的问题[J].建筑热能通风空调，1999（04）：54-56+45.
论文作者:王莉莉,张明宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/15
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