換熱站雖小，但是配備很全面，換熱站工藝涉及到：系統(tǒng)劃分；負荷計算；換熱器選型；循環(huán)水泵（如有混水泵）設(shè)置及選型；水處理，定壓補水形式的確定及設(shè)備選型；設(shè)備布置及管路設(shè)計等。所以，對換熱站工藝做一些基礎(chǔ)剖析有助于其他冷熱源系統(tǒng)的設(shè)計，其中包含的基礎(chǔ)理論都是相通的。

換熱站熱力系統(tǒng)由一次網(wǎng)供回水系統(tǒng)、二次網(wǎng)供回水系統(tǒng)、補水系統(tǒng)、熱計量系統(tǒng)組成，各部分之間相互關(guān)聯(lián)相互作用。熱源經(jīng)過一次網(wǎng)供水管路進入熱交換器，經(jīng)過充分的熱交換后，再由一次網(wǎng)回水管路流回?zé)嵩?。而二次網(wǎng)中的水在熱交換器中充分受熱后經(jīng)二次網(wǎng)供水管路進入熱用戶，用戶取得熱量后，二次網(wǎng)循環(huán)泵將水通過二次網(wǎng)回水管路再進入熱交換器，如此循環(huán)供熱給用戶。

換熱站本身不產(chǎn)生熱，它只是熱量的“搬運工”，熱力公司一般是“望天燒煤”，根據(jù)室外的溫度來計算當(dāng)天的燃煤量，從嚴格意義上講，換熱站設(shè)備容量選擇過大只會增加投資與運行成本，甚至加劇失調(diào)程度，對合理的熱量輸配意義不大。所以換熱站設(shè)計一定要注意負荷計算的準(zhǔn)確，按照《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》要求：熱力設(shè)計時宜采用經(jīng)核實的建筑物設(shè)計熱負荷；當(dāng)無建筑物熱負荷資料時，按面積熱指標(biāo)計算負荷。以下表格是供暖面積熱指標(biāo)推薦值：

對于熱指標(biāo)計算負荷一定要注意分區(qū)對熱指標(biāo)的影響，取表中住宅熱指標(biāo)為例：住宅采取節(jié)能措施熱指標(biāo)為40-45W/㎡，中低層高住宅選擇這個熱指標(biāo)沒有問題，但是針對超高層的住宅，由于風(fēng)壓與熱壓的共同作用加大，低區(qū)冷風(fēng)滲透熱指標(biāo)在40-50 W/㎡左右，高區(qū)沒有冷風(fēng)滲透，造成低區(qū)與高區(qū)的熱指標(biāo)會差異很大，低區(qū)熱指標(biāo)70W/㎡左右，高區(qū)熱指標(biāo)僅僅為20W/㎡左右，所以所有分區(qū)都“一視同仁”選擇40-45 W/㎡去計算負荷就會出問題，容易造成低區(qū)設(shè)備容量偏小而不熱；高區(qū)設(shè)備容量偏大，造成不必要的浪費。

再看一下關(guān)于換熱器臺數(shù)設(shè)置要求，根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》8.11.3換熱器的配置應(yīng)符合下列規(guī)定：

1、換熱器總臺數(shù)不應(yīng)多于四臺。全年使用的換熱系統(tǒng)中，換熱器的臺數(shù)不應(yīng)少于兩臺；非全年使用的換熱系統(tǒng)中，換熱器臺數(shù)不宜少于兩臺；

2、換熱器的總換熱量應(yīng)在換熱系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷的基礎(chǔ)上乘以附加系數(shù)（供熱及空調(diào)供熱附加系數(shù)為1.1-1.15），供暖系統(tǒng)的換熱器還應(yīng)同時滿足本條第3款的要求；

3、供暖系統(tǒng)的換熱器，一臺停止工作時，剩余換熱器的設(shè)計換熱量應(yīng)保證供熱量的需求，寒冷地區(qū)不 應(yīng)低于設(shè)計供熱量65％，嚴寒地區(qū)不應(yīng)低于設(shè)計供熱量的70％。

首先驗算一下為什么嚴寒地區(qū)了保證一臺停止工作剩余換熱器的設(shè)計換熱量不應(yīng)低于設(shè)計供熱量的70％，以哈爾濱地區(qū)為例，（24.2+18）×0.7-24.2=5.34℃，這時室內(nèi)溫度為5.34℃。保證室內(nèi)最低溫度5℃以上。

再以哈爾濱為例分析換熱器設(shè)置臺數(shù)，根據(jù)以上三條內(nèi)容可以總結(jié)出，換熱器可以設(shè)置2臺、3臺或者4臺，但是為了保證一臺停止工作剩余換熱器的設(shè)計換熱量不應(yīng)低于設(shè)計供熱量的70％，2臺換熱器時，單臺換熱量為設(shè)計供熱量的70％，換熱器總?cè)萘繛?40％設(shè)計供熱量；3臺換熱器時候，單臺熱量為設(shè)計供熱量的40％，換熱器總?cè)萘繛?20％設(shè)計供熱量；4臺換熱器時候，單臺熱量為設(shè)計供熱量的30％，換熱器總?cè)萘繛?20％設(shè)計供熱量。這樣可以同時滿足規(guī)范三條標(biāo)準(zhǔn)。同時，可以看到選擇2臺換熱器時總供熱量比3臺或者4臺多出20％供熱量，意味著相同規(guī)模下設(shè)備造價也高出將近20％，所以在單臺板換片數(shù)控制在60-120片的基礎(chǔ)之上，規(guī)模較小的供熱區(qū)域設(shè)置2臺，140％設(shè)計供熱量；規(guī)模中大型區(qū)域設(shè)置3臺或者4臺換熱器，120％設(shè)計供熱量，對換熱器的選型計算時都已經(jīng)有了較大的余量系數(shù)，所以熱負荷不用再額外乘余量系數(shù)了。

循環(huán)水泵——供熱系統(tǒng)的“心臟”

將循環(huán)水泵比作供熱系統(tǒng)的“心臟”一點不為過，科學(xué)的選擇循環(huán)水泵是保證供熱系統(tǒng)節(jié)能、合理運行的保障，所以應(yīng)注意以下幾個方面：

1、流量與揚程的余量系數(shù)要匹配

對于固定的供熱管網(wǎng)，其壓力損失與流量的平方成正比。因此，水泵揚程的余量系數(shù)應(yīng)是流量余量系數(shù)的平方，二者才能匹配。例如，流量的余量系數(shù)為1.05，則揚程的余量系數(shù)為1.052=1.10。如果二者采用相同的余量系數(shù)，會造成變頻運行時揚程不夠用情況。

2、杜絕“大馬拉小車”

循環(huán)水泵的功率與流量和揚程的乘積成正比。也就意味著，流量的余量系數(shù)為a，則功率的余量系數(shù)為a3，在設(shè)計過程中有根據(jù)板換容量來計算循環(huán)水泵參數(shù)的，以設(shè)置兩臺板換為例，兩臺換熱器的總?cè)萘繛楣崃康?.4倍，也就意味著循環(huán)流量余量系數(shù)為1.4，泵的功率的余量系數(shù)為1.43=2.744倍，導(dǎo)致“大馬拉小車”造成極大的浪費，即使運行時變頻調(diào)節(jié)，也會因為余量系數(shù)過大，水泵工作點偏離合理工況區(qū)域，效率下降導(dǎo)致節(jié)能不明顯。所以余量系數(shù)應(yīng)略有富余，杜絕“大馬拉小車”。

3、循環(huán)水泵并聯(lián)盡量1+1接近于2

眾所周知，相同的兩臺或者多于兩臺水泵并聯(lián)運行時，流量是1+1大于1小于2的關(guān)系，1+1越接近于2，并聯(lián)總流量比單臺流量增加越多，越有現(xiàn)實意義，將并聯(lián)流量增量定義為⊿G，通過管路特性曲線與水泵性能曲線來定性分析⊿G的影響因素，簡單的將泵的特性曲線分為平臺型和陡降型，將管路曲線分為緩升型和陡升型，則它們可以有四種組合，如圖所示：

泵特性曲線陡降型與管路特性曲線泵曲線的陡降型與管路曲線的緩升型結(jié)合⊿G最大，泵曲線的平坦型與管路的陡升型結(jié)合⊿G最小，其他兩種組合⊿G居中。當(dāng)然，所謂的平坦,陡與緩都是相對而言，并沒有量的界定，但可以幫助我們朝什么方向努力去增大泵的并聯(lián)增量，使得1+1更接近于2。

混水節(jié)能有潛力：

如圖所示，設(shè)定指定的條件：二次供回水總流量相同都是G，供回水溫度、溫差相同都是60/50℃供回水，主要是針對地?zé)嵊脩簟Da為非混水型式，平時的常規(guī)做法；圖b為混水型式。為方便對照分析，簡化忽略泵的效率等因素。非混水型式：兩臺循環(huán)泵流量G/2，揚程H，功率ρgGH/2；混水型式：循環(huán)泵流量G/2，揚程H，功率ρgGH/2，混水泵流量G/2，揚程(H-h)，其中h是換熱器阻力，功率ρgG(H-h)/2。

混水型式節(jié)能功率=ρgGH/2+ρgGH/2-ρgGH/2-ρgG(H-h)/2=ρgGh/2，所以可以直觀的看到相對于非混水型式，混水型式一半的總流量可以不經(jīng)過換熱器直接與20℃溫差的水1:1混合供給用戶，相應(yīng)的節(jié)省了一半總流量在換熱器的總阻力損失，對比于非混水型式，具有可觀的節(jié)能效果。

利用水壓圖分析討論循環(huán)水泵、補水泵的布置方案：

設(shè)定條件，補水泵揚程=最高用戶高度H+5m，換熱器壓力損失為h1，供水壓頭損失為h2，用戶壓力損失為h3，回水壓頭損失為h4，則循環(huán)水泵揚程為h1+ h2+ h3+ h4。

1、常規(guī)做法將循環(huán)水泵與補水泵的設(shè)置在換熱器之前，如圖所示，由于補水泵設(shè)置在循環(huán)水泵吸入口出處，運行時，動壓線都在靜壓線之上，可以看到，換熱器處在壓力最高一段動壓線，此設(shè)置方案適宜中、低采暖區(qū)域，經(jīng)過換熱器的壓力損失，可以降低用戶的工作壓力。但是當(dāng)對于高層或者超高區(qū)域采暖系統(tǒng)，由于靜壓很大，運行時換熱器經(jīng)受更大的工作壓力，影響換熱器的使用壽命，降低運行可靠性。

2、對以上設(shè)置進行演變，循環(huán)水泵、補水泵設(shè)置在換熱器后，如圖所示，由于補水泵設(shè)置在循環(huán)水泵吸入口之前，所以動壓線都在靜壓線之上，循環(huán)水最后經(jīng)過換熱器，所以可以有效降低換熱器工作壓力，與之前布置方案比較，供回水管路、用戶都在更高的壓力區(qū)間，采暖系統(tǒng)底層的采暖設(shè)備承壓較大，所以此布置方案可以進一步優(yōu)化。

3、進一步優(yōu)化方案，循環(huán)水泵換熱器之前、補水泵換熱器之后，如圖所示，換式換熱器工作壓力區(qū)間在靜水壓線以上，從而整體降低動水壓線高度，適宜高區(qū)采暖系統(tǒng)。同時，從水壓圖上可以看到，回水動壓線整體在靜水壓線之上，對于靜水壓線很高的采暖系統(tǒng)，可以再進一步優(yōu)化。

4、再再演變，循環(huán)水泵換熱器之前、補水泵換熱器之后，旁通定壓，如圖所示，靠調(diào)節(jié)閥旁通管上的兩個閥門M和N的開啟度，可以控制網(wǎng)路動水壓線升高或降低，如將旁通管上閥門M關(guān)小，作用在E點的壓力升高，當(dāng)閥門M完全關(guān)閉，則J點壓力與E點壓力相等，動壓線B-C-D-E在靜壓線之上，與之前設(shè)置方式相同。反之，如將旁通管上的閥門N關(guān)小，網(wǎng)路的動水壓線可降低。對高層或者超高層采暖系統(tǒng)，就可以按以上類似的調(diào)節(jié)方式，進一步將回水干線動水壓線降低到靜水壓線之下，從而達到以上幾種方式里面換熱站設(shè)備及管路相對最低的工作壓力，所以旁通定壓具有良好的調(diào)節(jié)動壓曲線功能，可以有效降低高層或超高層采暖系統(tǒng)的承壓，延長設(shè)備管路使用壽命，提高工作可靠性。

通過以上幾種水泵布置方案及定壓點的比較分析，可以得出這樣的結(jié)論，對于中低區(qū)采暖系統(tǒng)，一般按常規(guī)布置方案，循環(huán)水泵布置在換熱器之前，補水定壓點設(shè)置在循環(huán)水泵吸入口之前。對于高層或者超高層區(qū)域的采暖系統(tǒng)循環(huán)水泵換熱器之前、補水泵換熱器之后，旁通定壓具有較大的優(yōu)勢。

熱力設(shè)計院幾種常用的定壓方式及適用范圍：

1、氣壓罐定壓：

適用于水質(zhì)凈化要求、含氧量要求較高的采暖循環(huán)水系統(tǒng)，易于實現(xiàn)自動補水、自動排氣和自動過壓保護等，一般用于中小型規(guī)模采暖系統(tǒng)，當(dāng)在較大規(guī)模采暖系統(tǒng)中，對應(yīng)所選擇的膨脹罐尺寸較大，占用更多換熱站面積、空間，所以平時不用于較大規(guī)模采暖系統(tǒng)。

2、變頻補水泵定壓

適用于供熱規(guī)模較大的采暖系統(tǒng)，補水量與系統(tǒng)的水容量正比關(guān)系，即系統(tǒng)的水容量越大，缺水機會越大，相應(yīng)的補水量也越大?！恫膳照{(diào)循環(huán)水系統(tǒng)定壓》圖集中規(guī)定變頻補水定壓方式不適用于2500kw以下的采暖、空調(diào)系統(tǒng)，相當(dāng)于住宅用戶5.5萬平米-6.5萬平米左右的規(guī)模。因為當(dāng)采暖規(guī)模較小時，補水量較小，會導(dǎo)致某一時段變頻補水泵補水量過小，壓頭不足的情況，從而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)倒空，容易空氣漏入。

3、一級網(wǎng)定壓補水二級網(wǎng)

適用于改造項目，或者換熱站面積緊張，沒有條件設(shè)置水處理及補水設(shè)備的情況，當(dāng)一級網(wǎng)給水壓力滿足二級網(wǎng)低區(qū)或者多層用戶補水定壓要求時，設(shè)置減壓閥或者壓力調(diào)節(jié)閥直接一級網(wǎng)給二級網(wǎng)補水定壓，然后再從低區(qū)系統(tǒng)取水利用補水泵給高區(qū)用戶定壓補水，這種補水定壓方式可以節(jié)省換熱站建設(shè)、運行成本，但是一級網(wǎng)與二級網(wǎng)壓力相互影響，而且增大熱源的補水量，是一種非常規(guī)補水定壓方案。

本段節(jié)選自：姜毅《關(guān)于民用換熱站設(shè)計的幾點基礎(chǔ)分析》，來源于互聯(lián)網(wǎng)。

換熱站工藝控制理論：

換熱站是指連接于一次網(wǎng)與二次網(wǎng)并裝有與用戶連接的相關(guān)設(shè)備，儀表和控制設(shè)備的機房。它用于調(diào)整和保持熱媒參數(shù)（壓力，溫度和流量），使供熱、用熱達到安全經(jīng)濟運行。

換熱站的工作原理簡圖：

換熱站控制系統(tǒng)組成：

換熱站控制系統(tǒng)由以下三部分組成：

控制系統(tǒng)整體框架圖：

換熱站的分類：

根據(jù)熱網(wǎng)輸送的熱媒不同：可分為熱水供熱換熱站和蒸汽供熱換熱站；根據(jù)供熱形式的不同：可分為直接連接、間接連接和混水供熱三種方式。

三種供熱形式應(yīng)用分析：直接連接系統(tǒng)在運行中僅僅是進行流量分配，運行調(diào)節(jié)容易，但是受到供水溫度不能太高的限制，使得一級網(wǎng)管徑較大，首站循環(huán)泵也較大，運行起來相對弊病太多。

間接連接的特點是一、二次網(wǎng)互相隔離，彼此獨立，運行調(diào)試相對簡單，因此應(yīng)用廣泛。

混水供熱處于直接和間接連接之間，運行工況比較復(fù)雜，在實際運行中比較少見，但由于混水系統(tǒng)一方面能加大一次網(wǎng)供回水溫差，另一發(fā)面，和直供及間供相比有較大的節(jié)能空間，在有熱網(wǎng)自動控制系統(tǒng)的配合下，其應(yīng)用也得到了越來越廣泛的認可。

汽水換熱站工藝：

由熱電廠生產(chǎn)的高溫蒸汽經(jīng)管網(wǎng)輸送到換熱站，送入到換熱器與冷介質(zhì)（水）進行充分的熱交換，蒸汽形成的凝結(jié)水，經(jīng)疏水器聚集到凝結(jié)水箱中，由熱用戶回來的二次低溫回水在換熱器中與蒸汽進行熱交換以后，進入到采暖管網(wǎng)中進行供暖，從管網(wǎng)中回來的水，經(jīng)除污器除污后進行下一輪的循環(huán)，補水泵及時補充因管網(wǎng)跑冒滴漏等所遺失的水量，以便保持一定的壓力，形成穩(wěn)定的運行狀態(tài)，控制臺通過各種感應(yīng)器對設(shè)備的運行情況的監(jiān)控，隨時掌握、了解換熱站的運行情況，并作出相應(yīng)處理。

根據(jù)循環(huán)泵放置位置的不同，汽水換熱站可分為：

供水直供汽水換熱站原理圖：

回水直供汽水換熱站原理圖：

汽水換熱站啟動工作過程：

開啟蒸汽主閥門進行管道暖管，其規(guī)程詳見熱網(wǎng)運行檢修規(guī)程。

蒸汽壓力穩(wěn)定后，打開換熱器疏水閥門，關(guān)閉疏水閥旁路閥，逐漸打開換熱器進氣閥門，使換熱器內(nèi)冷水逐漸被加熱至要求供水溫度。

當(dāng)分水缸上供水溫度達70攝氏度時關(guān)小換熱器蒸汽閥保持送水溫度最高不超過90攝氏度。

根據(jù)天氣變化情況可對供水溫度進行調(diào)整，以達到節(jié)能降耗的目的。

當(dāng)回水壓力低于運行壓力下限時，開啟補水泵對系統(tǒng)進行補水升壓，但壓力不允許超過其運行壓力上限，應(yīng)保持回水壓力在2-3kg/cm2，并應(yīng)保證二次網(wǎng)所供熱用戶的最高建筑的采暖系統(tǒng)充滿水。

汽水換熱站停止工作過程：

關(guān)閉換熱器進氣閥，停止對循環(huán)水加熱 。

逐漸關(guān)閉循環(huán)水泵的出口門至全關(guān)，然后停循環(huán)泵，注意二次側(cè)水壓的升高。如升高及時停補水，或放水 。

熱水網(wǎng)停止后，應(yīng)充水養(yǎng)護。如檢修需放水時，檢修完畢后仍應(yīng)充水。沖水壓力以系統(tǒng)充滿水為準(zhǔn)（0.5 kg/cm2）。

汽水站優(yōu)缺點分析：

汽水換熱站的優(yōu)點在于一次側(cè)蒸汽介質(zhì)的輸送靠自身壓力，不用循環(huán)泵，可降低輸送成本；且汽水換熱二次側(cè)供水溫度相對更高，可減小用戶取暖設(shè)備的大小，降低成本。

汽水換熱站的缺點在于當(dāng)二次側(cè)的循環(huán)泵出現(xiàn)故障停止運行時，二次側(cè)的水停止流動；若不能及時關(guān)閉一次供的蒸汽閥門，則二次側(cè)的水將會汽化，導(dǎo)致?lián)Q熱器二次側(cè)的壓力增大，因此，會有爆炸的危險。

由于汽水站無論從運行還是安全等方面來看，都有很大的弊端，所以現(xiàn)在應(yīng)用已經(jīng)很少。

回水直供汽水站可用于多層用戶供熱。

供水直供汽水站可用于小高層、高層用戶供熱。

汽水站的自動控制：

通過調(diào)節(jié)一次側(cè)蒸汽調(diào)節(jié)閥的流量來控制二次側(cè)供水溫度；通過調(diào)節(jié)補水泵的頻率來控制二次側(cè)壓力；通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵的頻率來控制二次側(cè)流量（壓差）。

一次高溫蒸汽管道上裝有電動調(diào)節(jié)閥，由系統(tǒng)進行自動控制。系統(tǒng)將檢測到的二次供水溫度和設(shè)定值進行比較，并根據(jù)室外溫度進行一定的溫度補償，然后自動調(diào)節(jié)電動閥門的開度，控制一次側(cè)高溫蒸汽的流量，以保證二次側(cè)供水溫度的合理穩(wěn)定。

系統(tǒng)在二次側(cè)設(shè)置一臺供回水差壓變送器，將差壓信號輸送至循環(huán)泵變頻器，變頻器根據(jù)給定值，通過內(nèi)部PID控制，自動恒定供回水差壓，差壓值可以在變頻器上設(shè)置，也可以由PLC給定。

系統(tǒng)在二次回水處設(shè)置一臺回水壓力變送器，將回水壓力信號輸送至補水泵變頻器，變頻器根據(jù)回水壓力設(shè)定值，通過內(nèi)部PID控制，自動恒定回水壓力，設(shè)定值可以通過變頻器設(shè)置，也可以通過PLC給定。

補水箱設(shè)置一臺液位變送器，當(dāng)液位低于最低設(shè)定值時，給水管的電磁閥門開啟，開始往補水箱內(nèi)注水；當(dāng)液位到達最高設(shè)定值時，電磁閥門關(guān)閉，停止注水。

水水換熱站工藝：

由熱力公司加熱后的高溫?zé)崴?jīng)管網(wǎng)輸送到換熱站，送入到換熱器與流經(jīng)用戶的二次低溫回水進行充分的熱交換，交換后的一次熱水流經(jīng)一次回水管道送回?zé)崃臼渍纠^續(xù)加熱循環(huán)，加熱后的二次回水進入到采暖管網(wǎng)中進行供暖，從管網(wǎng)中回來的水，經(jīng)除污器后進行下一輪的循環(huán)，補水泵及時補充因管網(wǎng)跑冒滴漏等所遺失的水量，以便保持一定的壓力，形成穩(wěn)定的運行狀態(tài)，控制臺通過各種感應(yīng)器對設(shè)備的運行情況監(jiān)控，隨時掌握，了解換熱站的進行情況，并作出相應(yīng)處理。

根據(jù)循環(huán)泵放置位置的不同，水水換熱站可分為：

供水直供水水換熱站原理圖：

回水直供水水換熱站原理圖：

水水換熱站啟動工作過程：

緩慢打開高溫水供水主閥門、換熱器高溫水供水閥門，向換熱器內(nèi)注入高溫水，觀察換熱器進出口壓力表，換熱器內(nèi)壓力逐漸升至工作壓力。

換熱器供水溫度達到70攝氏度時，關(guān)小換熱器高溫水供水閥保持供水溫度最高不超過90攝氏度，保證高溫水回水溫度不超過55攝氏度。

根據(jù)天氣變化情況可對供水溫度進行調(diào)整，以達節(jié)能降耗的目的。

當(dāng)回水壓力低于運行壓力下限時，開啟補水泵對系統(tǒng)進行補水升壓。但壓力不允許超過其運行壓力上限，應(yīng)保持回水壓力在2-3 kg/cm2，并應(yīng)保證二次網(wǎng)熱用戶最高級住戶的采暖系統(tǒng)充滿水。

水水換熱站停止工作過程：

關(guān)閉換熱器高溫水供水閥門，停止加熱 。

逐漸關(guān)閉循環(huán)水泵的出口門至全關(guān)，然后停循環(huán)泵，注意二次側(cè)水壓的升高。如升高及時停補水，或放水。

熱水網(wǎng)停止后，應(yīng)充水養(yǎng)護。如檢修需防水時，檢修完畢后仍應(yīng)充水。沖水壓力以系統(tǒng)充滿水為準(zhǔn)（0.5 kg/cm2）。

水水站優(yōu)缺點及應(yīng)用分析：

優(yōu)點：熱能利用率高，熱損失小熱水采暖系統(tǒng)的蓄熱能力高，熱穩(wěn)定性好，因此現(xiàn)在多用水水換熱站供熱。

缺點：造價高、消耗電能大。

水水站多用于高層用戶供熱，也可用于多層和小高層用戶供熱。

水水站的自動控制：

通過調(diào)節(jié)一次供水調(diào)節(jié)閥的流量來控制二次側(cè)供水溫度；通過調(diào)節(jié)補水泵的頻率來控制二次側(cè)壓力；通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵的頻率來控制二次側(cè)流量（壓差）。

一次供水管道上裝有電動調(diào)節(jié)閥，由系統(tǒng)進行自動控制。系統(tǒng)將檢測到的二次供水溫度和設(shè)定值進行比較，并根據(jù)室外溫度進行一定的溫度補償，然后自動調(diào)節(jié)電動閥門的開度，控制一次供水的流量，以保證二次側(cè)供水溫度的合理穩(wěn)定。

系統(tǒng)在二次側(cè)設(shè)置一臺供回水差壓變送器，將差壓信號輸送至循環(huán)泵變頻器，變頻器根據(jù)給定值，通過內(nèi)部PID控制，自動恒定供回水差壓，差壓值可以在變頻器上設(shè)置，也可以由PLC給定。

系統(tǒng)在二次回水處設(shè)置一臺回水壓力變送器，將回水壓力信號輸送至補水泵變頻器，變頻器根據(jù)回水壓力設(shè)定值，通過內(nèi)部PID控制，自動恒定回水壓力，設(shè)定值可以通過變頻器設(shè)置，也可以通過PLC給定。

補水箱設(shè)置一臺液位變送器，當(dāng)液位低于最低設(shè)定值時，給水管的電磁閥門開啟，開始往補水箱內(nèi)注水；當(dāng)液位到達最高設(shè)定值時，電磁閥門關(guān)閉，停止注水。

混水換熱站的原理：

采用混水換熱以后，系統(tǒng)一次側(cè)和二次側(cè)之間不再相互獨立（補水系統(tǒng)安裝在首站即可），為避免換熱站之間出現(xiàn)水力失衡，整個系統(tǒng)必然要保證一次網(wǎng)定壓，然而，系統(tǒng)各個換熱站地勢標(biāo)高不一樣，而且，即使地勢標(biāo)高一樣的地方，各個站所帶的樓層高度也不完全一樣。

系統(tǒng)既要保證一次網(wǎng)供回水定壓，又要滿足熱負荷的供熱需求，因此，如何選擇一種合理的供熱形式，是混水換熱系統(tǒng)所要解決的首要問題。根據(jù)混水泵所在位置的不同，混水換熱站可分為以下三種形式：供水直供型、回水直供型和混水直供型。

供水直供型混水站：

應(yīng)用場合：換熱站高程較低，或者小區(qū)建筑較高的場合。

原理分析：為保證一次回水定壓回流，二次回水壓力須大于一次回水壓力（站內(nèi)部分）。循環(huán)泵安裝在二次供水側(cè)，可以滿足小高層用戶的供暖需求，同時產(chǎn)生更大的二次回水壓力；當(dāng)換熱站高程較低時，一次回水壓力（站內(nèi)部分）就會小于一次回水定壓值，也就能更好的保證一次回水定壓回流。

回水直供型混水站：

應(yīng)用場合：換熱站高程較低，或者小區(qū)建筑稍低的場合。

原理分析：為保證一次回水定壓回流，二次回水壓力（泵出口側(cè)）須大于一次回水壓力（站內(nèi)部分）。循環(huán)泵安裝在二次回水側(cè)，可以為壓力較低的二次回水提升壓力，同時為避免一次供水回流，混水泵出口壓力不能太大，這就限制了二次供水壓力，這樣就只能為樓層較低的用戶供熱；由于一次回水管道閥門右側(cè)的壓力足夠大，即使換熱站高程較低，也可以保證一次回水定壓回流。

混水直供型混水站：

應(yīng)用場合：換熱站與首站高程基本一致，或者用戶為多層的場合。

原理分析：為保證一次回水定壓回流，二次回水壓力（泵出口側(cè)）須大于一次回水壓力（站內(nèi)部分）。循環(huán)泵泵安裝在二次供水側(cè)，可以為壓力較低的二次回水提升壓力，同時為避免一次供水回流，循環(huán)泵出口壓力不能太大，這就限制了二次供水壓力，這樣就只能為樓層較低的用戶供熱；由于一次回水管道閥門右側(cè)的壓力足夠大，即使換熱站高程與首站基本一致，也可以保證一次回水定壓回流。

混水站的應(yīng)用分析：

混水供熱大多采用混水直供換熱站。

對于一次水供、回水壓力正常的混水站即具有足夠資用壓頭的混水站，只需要在供回水管道之間，增加一條混水管道，混水管道上增加混水泵和調(diào)節(jié)閥，并在一次供水的管道上增加調(diào)節(jié)閥，既可以實現(xiàn)混水運行。

供水壓力不足情況下采用供水直供型。

對于二次側(cè)供水壓力不足的混水站，需要將混水泵安裝在二次供水管道上，用于提高二次供水壓力，并在一次供水管道和一次供、回水管道之間的混水管道上同時安裝調(diào)節(jié)閥。

回水壓力不足情況下采用回水直供型。

對于二次側(cè)回水壓力不足的，需要將混水泵安裝在二次側(cè)回水管道上，用于提高二次回水壓力，并在一次供水管道和一次側(cè)供、回水管道之間的混水管道上同時安裝調(diào)節(jié)閥。這種形式多用于整個混水供熱系統(tǒng)的末端混水站。這種形式應(yīng)用比較少見。

混水供熱控制方式：

混水運行的技術(shù)要點是：第一，滿足各混水站一次高溫水與二次混合水設(shè)計混合比的要求；第二，滿足各混水站之間混合比的穩(wěn)定和流量平衡的要求。 根據(jù)目前的技術(shù)水平和設(shè)備能力，能夠達實現(xiàn)上述要求的比較可行的混水供熱的控制方法有以下三種：

使用電動控制閥加流量計實現(xiàn)混水供熱

使用自力式流量控制閥實現(xiàn)混水供熱

使用自力式阻力平衡閥實現(xiàn)混水供熱

使用電動控制閥加流量計實現(xiàn)混水供熱：這種方法一般都配備與自動控制系統(tǒng)配合。每個電動調(diào)節(jié)閥后安裝一臺流量計。運行時，根據(jù)二次側(cè)的溫度或一次側(cè)與二次側(cè)的流量反饋信號，調(diào)整電動控制閥的開度，使得各個混水站的一次、二次流量混合比達到設(shè)計值。

這種方法的優(yōu)點是，可以靈活的調(diào)節(jié)各個混水站一次側(cè)高溫水和二次側(cè)混入水的混合比，自動化程度高。缺點是造價高。

使用自力式流量控制閥實現(xiàn)混水供熱：這種方法比較簡單方便，只需將前面講的混水供熱的形式中的調(diào)節(jié)閥變成自力式流量控制閥即可。由于自力式流量控制閥具有恒流量的功能，只要將各個混水站一次水、混合水的流量按設(shè)計值設(shè)定好，各個混水站的一次高溫水與二次混入水的混合比就能通過自力式流量控制閥自動完成并保持恒定。

這種方法的優(yōu)點是，簡單方便可靠，混水站之間平衡度高，造價低。缺點是混水完成后整個系統(tǒng)只能定流量運行，靈活性差。

使用自力式阻力平衡閥實現(xiàn)混水供熱：使用自力式阻力平衡閥實現(xiàn)混水供熱，需將前面講的混水供熱的形式中的調(diào)節(jié)閥變成自力式阻力平衡閥。具體調(diào)節(jié)時分兩步完成，第一步，根據(jù)各個混水站一次水、混合水的流量按設(shè)計值設(shè)定好各自的流量，各個混水站的一次高溫水與二次混入水的混合比通過自力式阻力平衡閥自動完成并恒定；第二步，鎖定一次側(cè)或二次側(cè)自力式阻力平衡閥。這一步完成后，就可以根據(jù)天氣情況改變一次側(cè)高溫水或二次側(cè)混入水的流量而整個系統(tǒng)還保持平衡狀態(tài)。

這種方法的優(yōu)點是，調(diào)節(jié)靈活度比較高，方便可靠，造價低，混水站的一次側(cè)或二次側(cè)可以實現(xiàn)等比例的變流量運行，達到進一步節(jié)省電耗的目的。缺點是一次側(cè)和二次側(cè)不能同時變流量運行。 由于自力式阻力平衡閥剛剛問世，所以其應(yīng)用很少見。

混水站的自動控制方式一：混水供熱系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥控制二次側(cè)供水溫度，通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵頻率控制二次側(cè)流量（壓差），二次側(cè)壓力由首站循環(huán)泵調(diào)整確定。

一次供水管道上裝有電動調(diào)節(jié)閥，由系統(tǒng)進行自動控制。系統(tǒng)將檢測到的二次供水溫度和設(shè)定值進行比較，并根據(jù)室外溫度進行一定的溫度補償，然后自動調(diào)節(jié)電動閥門的開度，控制一次供水的流量，以保證二次側(cè)供水溫度的合理穩(wěn)定。系統(tǒng)在二次側(cè)設(shè)置一臺供回水差壓變送器，將差壓信號輸送至循環(huán)泵變頻器，變頻器根據(jù)給定值，通過內(nèi)部PID控制，自動恒定供回水差壓，差壓值可以在變頻器上設(shè)置，也可以由PLC給定。

混水站的自動控制方式二：建議采用兩臺電動調(diào)節(jié)閥，一臺放置在一次供水測，另一臺放置在一次供、回水管道之間的混水管道上。系統(tǒng)將檢測到的二次供水溫度和設(shè)定值進行比較，并根據(jù)室外溫度進行一定的溫度補償，然后自動調(diào)節(jié)電動閥門的開度，當(dāng)二次供水溫度低于設(shè)定值時，一次供水側(cè)電動調(diào)節(jié)閥開度增大，另一臺電動調(diào)節(jié)閥開度減小，從而使混合后的二次供水溫度增加到設(shè)定值，當(dāng)二次供水溫度高于設(shè)定值時，反之。這樣就可以保證二次側(cè)供水溫度的合理穩(wěn)定。

混水站優(yōu)缺點分析：

混水站的優(yōu)點：

a.與換熱站形式的間接供熱相比，省去了換熱器和換熱站內(nèi)的補水系統(tǒng)，具有占地面積小、工程造價低、熱損失小的優(yōu)點；

b.與直供系統(tǒng)相比，可以降低一次管網(wǎng)的管徑，減少循環(huán)水量，節(jié)省投資和節(jié)省水泵的電耗。

混水站的缺點：

混水供熱技術(shù)對于調(diào)節(jié)控制水平的要求比較高，一次高溫水與二次混入水的配比難于控制、各個混水站之間的容易出現(xiàn)水力失衡。

間接連接和混合連接聯(lián)合應(yīng)用換熱站：

目前的供暖系統(tǒng)中，地板輻射采暖與散熱器采暖兩種形式并存的情況十分普遍，通過散熱器采暖采用間接連接、地板輻射采暖采用混水連接的方式，在滿足散熱器采暖用戶供水溫度的同時通過調(diào)節(jié)混水比使地板輻射采暖用戶得到所需的供水溫度，不僅解決了地板輻射采暖用戶室溫偏高的問題，并且達到節(jié)能的目的。

混合型換熱站原理圖：

水水直混式換熱機組介紹：

該機組主要由混合罐、循環(huán)泵、回水加壓泵、溫控裝置、控制儀表及控制柜等部分構(gòu)成。本機組換熱效率高，制造成本低，節(jié)能效果顯著，其主要特征在于一次高溫水和低溫二次水在混合罐中之直接混合換熱，并充分利用一次水的壓力，最大限度的降低二次水的循環(huán)水泵功率。機組有如下特點：

1、換熱效率高達100%。由于高低溫水部分或全部進行充分混合，高低溫回水無溫差運行，且沒有結(jié)垢存在的熱阻，故換熱機組效率高達100%，遠遠高于板式和管殼式換熱機組。

2、節(jié)能效果顯著 。

汽水直混式換熱機組介紹：

熱敏傳感換熱機組是汽水直混式熱交換機組。該換熱機組以高效熱敏傳感換熱器為主機，將通用換熱站內(nèi)循穩(wěn)壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等高度集成于一體，充分利用了當(dāng)代流量變頻控制、熱量自動監(jiān)測控制、遠傳網(wǎng)絡(luò)通信控制等先進技術(shù)，使機組最大限度的實現(xiàn)自動化、智能化。整個機組統(tǒng)籌兼顧組合精良，量身定做，機組整機出廠，安裝快捷方便，安裝費用極低。

換熱站循環(huán)泵的布置方案：

循環(huán)泵放置在換熱器前端，即在熱用戶系統(tǒng)中放熱后的回水進入換熱站，先行流經(jīng)循環(huán)泵，對水流進行加壓處理后，低溫回水再經(jīng)過換熱器與一級管網(wǎng)的高溫高壓熱水進行熱量交換，變成符合熱用戶系統(tǒng)溫度和壓力的供水，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)和分配，輸送到不同的熱用戶室內(nèi)系統(tǒng)。

循環(huán)泵放置在換熱器后端，即在熱用戶系統(tǒng)中放熱后的回水進入換熱站，先行流經(jīng)換熱器，低溫回水經(jīng)過換熱器與一級管網(wǎng)的高溫高壓熱水進行熱量交換，再進入循環(huán)泵，對水流進行加壓處理后，變成符合熱用戶系統(tǒng)溫度和壓力的熱用戶供水，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)和分配，輸送到不同的熱用戶室內(nèi)系統(tǒng)。

換熱站循環(huán)泵布置方案的比較：

對于方式一，熱用戶的低溫低壓回水先行進入循環(huán)泵，則對于循環(huán)泵的溫度要求較低，只需考慮系統(tǒng)的總阻力，能夠滿足最末端用戶的需求即可，循環(huán)泵出口的壓力值為系統(tǒng)中的壓力最高點，由于一般的板式換熱器對水流產(chǎn)生一定的流動阻力，當(dāng)用戶回水經(jīng)過換熱器后，即可消減部分壓力，換熱站出口及熱用戶入口的水壓相對低一些，對于熱用戶室內(nèi)系統(tǒng)來說，運行壓力較低，可很好的保證散熱設(shè)備的正常運行和穩(wěn)定的壓力。但對于換熱器的要求相對提高，由于加壓的回水對于換熱器的沖擊，換熱器二次側(cè)所承受的壓力較大，對換熱器的耐壓等級和密封墊有較高要求。

對于方式二，二級回水在熱用戶室內(nèi)系統(tǒng)及管路中放熱后，沿途損失了大部分壓力，此時低溫低壓回水進入換熱器，流經(jīng)換熱器的流速較低，要克服換熱器內(nèi)的阻力，就必須保證回水在進入換熱器前至少還要保持必要的壓力，這就意味著，水流在熱用戶系統(tǒng)中必須保持一個較高的壓力，以保證回到換熱站后順利流經(jīng)換熱器，對于承壓能力較低的熱用戶系統(tǒng)是很危險的，難免會有散熱器爆裂或滴冒跑漏的問題。但對于換熱器的壓力沖擊較小，便于換熱器的維修保養(yǎng)和延長使用壽命。經(jīng)換熱后的水流進入循環(huán)泵加壓后，給熱用戶供出。

循環(huán)泵放置在換熱器出口處的弊端：

二級網(wǎng)循環(huán)水先流經(jīng)換熱器，再經(jīng)過循環(huán)泵，使循環(huán)泵長期處于高溫運行狀態(tài)中，對水泵的壽命會有較大影響。

由于水溫較高，循環(huán)泵入口處的汽化壓力會降低，使此處的水極易產(chǎn)生汽化，導(dǎo)致水泵葉輪產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，影響水泵的工作性能，不利于安全運行。

補水系統(tǒng)的定壓點在循環(huán)泵的入口處，由于補水溫度低，循環(huán)水溫度高，過大的溫差會造成較大的水流沖擊，不利于運行的安全和穩(wěn)定。

由于循環(huán)水經(jīng)過循環(huán)泵加壓后直接輸送至熱用戶端，對于用戶系統(tǒng)來說，須承受較高的系統(tǒng)壓力，對用戶系統(tǒng)的運行維護及壽命都有一定影響。

換熱站循環(huán)泵布置方案的總結(jié)：

根據(jù)不同的采暖系統(tǒng)和供暖方式采用不同的布置形式，方式一可普遍用于大多數(shù)采暖系統(tǒng)換熱站中，方式二可用于高層建筑高區(qū)的鑄鋼暖氣片采暖系統(tǒng)、低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)的換熱站中。布置形式可根據(jù)實際情況靈活運用，也可結(jié)合使用，以最大的節(jié)能優(yōu)化方式實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的供暖服務(wù)。

本段取材于：煙臺德爾自控技術(shù)《換熱站工藝控制理論詳細介紹》。

暖通南社整理編輯。