换热站设计存在的问题及对供热影响分析
所属栏目:工业设计论文
发布时间:2011-03-21 10:21:18 更新时间:2025-01-15 17:21:26
王新宇 郭玮玮
山东万豪华宇工程设计有限公司山东省济南市250101
摘要:换热站的建立是为了把热能集中起来传给用户,给用户提供一个舒适的生活环境。在工作过程中,要对热换站进行合理的分析,才能保证为用户提供较高的热能。据调查显示,热换站在工作过程中会消耗大量的能源,是因为传热器没有按照实际要求运行,在设备进行时没有有效的管理措施进行约束。基于此,本文对换热站设计、施工存在的问题及相关设备对供热影响进行分析。
关键词:换热站;设计问题;供热影响
当前,我国的经济发展水平有了非常显著的提升,在城市发展的过程中越来越重视环境保护的质量,当前,很多城市在供热的过程中都选择了集中供热的方式,供热企业在发展的过程中也具备了更大的潜力,但是供热企业在发展的过程中所消耗的能源数量依然十分惊人。所以我们必须要采取先进的设计和运行方式来满足系统的平稳运行,这对供热系统自身的性能要求也有所提升。
1换热站工作原理
换热站的工作原理为热源提供的蒸汽在换热器中与循环水相混合,加热循环水并经供水管道输送到用户,再把用过的热水经回水管道通过循环水泵回收到换热器中加热循环使用,利用供,回水温差产生的热量给用户供暖。
该结构采用的调节方式是一次侧采用量调节方式,二次侧采用分阶段改变流量的质调节方式,并且采用变频调速技术调节补水泵对系统进行补水定压,本系统的控制部分采用PLC可编程控制器进行计算及控制各传感元件和执行器,实现对换热站的自动调节。
以热水和蒸汽为载能体,通过管网为一个区域的所有热用户供热。通常是由一个和多个供热设备集中供热,例如供热锅炉、热电联产装置、温泉地热、低温供热核反应堆的热源及工业余热等。集中供热系统是由热源、热用户和热网三部分组成。热源负责制备热媒,热力网负责热媒的输送,热用户是指用热场所。集中供热系统的热用户有供暖、通风、热水供应、空气调节及生产工艺等用热系统。
2换热站设计、施工常见问题
2.1换热站设计常见问题
循环水泵的选择应依据采暖系统所需的流量和扬程等来确定的,其工作状态点由水泵的性能曲线与管路的特性曲线共同决定,但在设计过程中,有些设计人员直接估算而未进行计算,导致所选择的水泵不能满足要求,或者造成运行费用增加,此外,三台以上水泵并联的情况也很常见,造成水泵效率降低。
2.2换热站施工常见问题
换热站在施工时往往不注意换热器标称的一、二次进出口,有时将一次水、二次水装为同进同出,造成换热器换热效果不佳;此外,对于截止阀、柱塞阀、单向阀等阀门不按照水流方向安装,有时会引发不必要的麻烦;还有就是站内管道高点不安装放气阀,造成站内积气无法排出。
3换热站相关设备对供热影响的问题分析
3.1换热器的选择
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,如何合理地选择换热器,应认真考虑以下几点。
换热器应根据供暖、通风及生活热负荷进行选择,一般换热器的出力为用户最大热负荷的120%~130%,换热器的出口压力,不应小于最高供水温度加20℃的相应饱和压力。
换热站内换热器的容量,可由单台或两台换热器并联供给。若两台换热器时,则每台换热器选型应按总热负荷的60%~70%考虑。设计时还应根据热负荷增长的可能性,考虑是否预留增装相应换热器的位置。根据热负荷的性质、输送距离、当地气候和热媒温度等因素确定是否设置调峰换热器。换热器一般分为立式和卧式两种,应根据换热站空间位置选择合理的型式,以便于安装和维护。
3.2循环泵选型与设计中存在的问题
循环泵主要是指装置中输送反应、吸收、分离以及吸收液再生的循环液用泵。对循环泵的设计应该根据供暖系统的具体需求,进行合理的选型,目前在我国换热站中常用的运行方式为多泵并联的运行方式。在循环泵运行的时候,由于泵的入口管线内的气体没有排净,泵入口存在气体,这个时候,如果有高压液体进入泵腔与气体形成喘振,就会将这种震动传给泵体,进而传给管道,引起管道震动。此外,由于止回阀卡住,导致泵抽空,也会引起泵进口管线震动,从而导致循环泵无法正常的工作。在循环泵运行过程中,循环泵突然停运也是一种常见的问题。
3.3除污器设计与运行中存在的问题
除污器主要是安装在用户入口供水总管上,以及热源(冷源)、用热(冷)设备、水泵、调节阀入口处的一种设备。其主要作用是防止管道介质中的杂质进入传动设备或精密部位。其类型主要可以分为Y型除污器、锥形除污器、直角除污器以及高压除污器几种类型。在我国目前换热站中广泛使用的要属Y型除污器,它具有体积小、阻力损失小而且安装方便等比点。但是,却存在着清理困难等问题。
3.4过滤器
换热站内的过滤器种类比较多,如旋流除污器、可刷式除污器、Y型除污器、卧式角通除污器等等。
在新建热力站中我们采用的为Y型除污器,当流体经过Y型除污器,杂质被其内部的过滤网阻挡,清洁的流体从Y型过滤器出口流出。它的优点是体积小,可直接安装在管道上,阻力损失小。但在换热站的实际运行中也暴露了它的缺点,当需要清洗过滤网时,必须停止系统运行,将过滤网拆卸取出,清理干净后安装,系统才能运行。这种过滤器给热力站维修人员带来麻烦,并且导致系统运行不稳定。使用者提出应该并联一套除污器,可替换使用。但是这样不仅增加了投资,并且在布置管线时占用了大量的空间。
通过调研,我们寻找普通过滤器的替代产品,可实现在线除污过滤器,保证在清洗时不影响系统运行,使系统安全稳定运行。通过过滤设备的替换,不仅给运行人员简化了操作,而且使系统运行稳定。
4对换热站的控制
在供热系统当中也需要有一个比较完善的控制系统。这就需要对用户对热量的需要时间来进行特定的处理。在供电系统中尽量使用变频器控制的方式去控制循环水泵工作。如果循环水泵不是变频式的,那么电机就会一直处于不变的运行状态中,不能够根据外界的气温变化而做出相应的改变,这时候就会浪费掉很多的电量。如果使用的是变频的循环水泵,对以上这些问题就能够有效地避免了,也能够根据用户的特定需要去适当的调节温度的高低。在系统的用电量需要进行调节的时候,使用变频调速器就能够把循环水量和室外的温度这些问题很好地解决了,也可以有效地避免只是一味的按照当初设计的温度进行供热了,而且在整个系统运行的过程中也能够减少一些不必要的浪费。变频器有一个功能叫做软启动功能,这个功能和平滑速一块可以实现变频器对整个系统进行平稳调节的目的,能够让整个供热系统的工作处于一个相对稳定的状态,对供热设备的寿命有一定的保护作用。
结束语
换热站是连接热源的重要环节,换热站设计的是否合理将会对供热产生一定的影响。换热站是为了把热能集中起来传给用户,给用户提供一个舒适的生活环境。因此,换热站的设计工作是一个非常复杂的工作,整个过程有着非常多的问题,只有每个步骤都是规范的才能够保证整个供热系统能够正常合理的运行。
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