集中供热热力站设计方法?
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发布时间：2023-05-25 06:00
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时间：2024-04-15 03:00
集中供热是城市供热的一种重要方式，它不仅满足人们采暖需要，促进人们生活质量提高。同时在节约资源、能源，保护周围环境等方面也发挥着重要作用。目前，大多数城市都采用集中供热方式，并且在集中供热系统当中，采暖系统热用户与热水网路利用热力站连接，应用的是一种间接连接方式。该方式能显著减少热源的补水率，整个供热网在具体运行过程中，其压力和流量情况不受采暖用户的影响，这样既可以为用户提供更好的工作环境，还能方便对供热网的运行管理工作，促进供热系统有效运行和工作，提高热网工作效率，为人们生活创造良好环境。
并且在集中供热系统当中，采暖系统热用户与热水网路利用热力站连接，应用的是一种间接连接方式。该方式能显著减少热源的补水率，整个供热网在具体运行过程中，其压力和流量情况不受采暖用户的影响，这样既可以为用户提供更好的工作环境，还能方便对供热网的运行管理工作，促进供热系统有效运行和工作，提高热网工作效率，为人们生活创造良好环境。
1 中供热热力站的设计方法
在集中供热热力站设计工作中，为促进设计任务顺利完成，必须根据实际情况，综合采取有效对策。具体来说。最为主要的工作是，计算热力网和选择合适的设备。只有这样，才能更好完成设计任务，满足供热和采暖需要，为热力站的有效运行提供保障。
1.1计算热水网路
包括一级热网和二级热网供热管径的确定，这是整个设计工作中非常重要的环节，为设计单位所要关注的重点内容。具体设计步骤和方法如下：先估算热力站设计热负荷，常用面积热指标法进行，再确定热网计算流量，最后结合热网计算流量和经济比摩阻，利用热水网路水力计算表，将热网管径确定下来。按照热力网规范相关要求，热网经济比摩阻采用30-70Pa/m。
1.2选择主要设备
热力站供热主要设备为换热器，循环水泵等，设计过程中要结合具体情况，综合采取有效对策，促进设计水平提高，从而为人们日常生活营造良好的环境氛围，满足供热和采暖需要。具体来说，在设计工作中，进行设备选择时要注意以下几个问题。
1.2.1换热器
根据集中供热具体需要，采用性能优良、工作可靠、传热性能良好的换热器，通过计算分析，确定换热器及其结构和传热系数，再通过计算得出所需的传热面积。换热器所需传热面积计算公式A = Q÷(ηK△tp)，在该公式中，A代表传热面积，Q代表换热器传热量，K代表换热器传热系数，可利用厂家样本给出的数据，或参照设计书册或教材给出的方法计算得知。η代表换热器的热效率，取值在0.96 -0.99之间，△tp代表换热器进出口端热媒的温差，由t2减t1的差值计算所得。
1.2.2二级热网循环水泵
根据相关规范要求，循环水泵的水泵流量不应小于所有用户的设计流量之和，水泵扬程不应小于换热器、站内管道设备、主干线和最不利用户内部系统阻力之和。热力站实际运行过程中，如果采用质-量调节或用户自主调节，需要采用调速泵。循环水泵总流量等于二级热网循环水量的105%—110%，循环水泵扬程 =安全系数 ×(循环泵出水段的压力损失 +除污器至循环水泵入口段压力损失 +最不利环路供回水干管压力损失 +最不利环路末端用户的压力损失)。压力损失与连接方式、用户入口设备相关，设计时需要做好选择工作，提高设计合理性，促进热力站更好运行和工作。
1.2.3二级热网补水装置
在补水装置选择时，应该严格遵守相关规范要求，补水泵流量为正常补水量的4-5倍，正常补水量宜采用系统水容量的1%。在确定补水泵扬程时，不应该小于补水点压力加30-50kPa，补水泵至少要选用两台，一台使用，一台备用。一旦出现故障时，可以及时进行修复，为水泵有效运行创造良好条件。
1.3热力站运行方式
设计完成后，为促进热力站更好供热，满足人们采暖需要，还要明确工艺流程，对各项设备进行科学合理安排，促进设计水平提高。主要设备为一次网供水、一次网回水、二次网供水、二次网回水，再加上补水泵、止回阀、循环水泵、泄水阀、调节阀等设备，共同促进整个热力站有效运行和工作。在集中供热系统之中，还要合理确定热网管径，科学选择相应型号的设备，为集中供热正常运行创造便利，促进供热效果提升，更好满足人们日采暖需要。
2 集中供热热力站的设计具体实例
为了让人们对热力站设计有更为全面的了解，促进设计水平提高，下面将结合具体工程实例对此进行探讨分析。某集中供热热力站供热总面积5万m2，设计供热量32 00kW，热用户都处在低层建筑。根据该工程实际情况，具体的设计要求如下：一次网侧介质为高温水，设计压力1.6MPa，设计温度150/70℃;二次网侧介质为低温水，设计压力1.0MPa，设计温度85/60℃。为满足供热和采暖需要，设计单位综合采取以下对策，不仅顺利完成设计任务，还取得良好效果，满足供热需要。同时，还可为类似热力站设计提供启示与借鉴。
2.1计算热水网络
通过该项计算工作，能确定热水网路的管径，一级热网流量为0.86×Q÷(t1—t2)=0.86×3200(150—70)=34.4t/h，根据该流量值，结合经济比摩阻30-70Pa/m，利用热水网路水力计算表，最后确定一级热网的管径为DN125。然后计算二级热网的流量为0.86×Q÷(t1—t2)=0.86×3200(85—60)=110.08t/h，同样采用该流量值，结合经济比摩阻，确定二级热网的管径为DN200。
2.2选择相关设备
首先做的工作是选择并计算换热器，加热流体与被加热流体之间的对数平均温差△tp，计算得知△tp值为29.38℃，换热器的热效率η取值0.96，该工程设计和施工中，选用板式水-水换热器，利用厂家给出的样本数据，传热系数取值为3 000W/(m2.℃)，这样一来，热力站换热器所需面积为Q÷(ηK△tp)=3 200 000÷(0.96×3000×29.38)=37.8m2。然后计算并选择二级热网循环水泵。循环水泵流量=110%×110.08=121.09t/h，末端用户为：与网路直接连接的大型散热器采暖系统，阻力损失取值为50Pa，这样循环水泵的扬程=1.1×(11.5+3.5+5+9)=31.9m。在具体选择和设计中，循环水泵采用两台，一用一备。最后计算并选择二级热网补水装置，补水泵流量为0.04×110.08 =4.4t/h，用户建筑高度21m，补水点设置在循环泵吸入口，补水泵扬程为21+5=26m，补水泵采用两台，一台使用，一台备用。
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