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【摘 要】小区集中供热始于20世纪末期，将近30年的发展，小区热力站经过不断更新换代，逐渐提高了对能源的利用，通过设计方面的完善，小区人民的生活得到改善，城市化建设随之深化。目前，在集中供热热力站设计过程中存在一些问题，如热网不细致、技术失误等，因此为了进一步保证小区集中供热的稳定运行，充分完整的发挥热力站的功用，我们还要不断改进设计，通过实践，一步步达到供热预期目的。本文首先对热力站的规模及作用做阐述，其次介绍小区集中供热热力站设计需遵循的基本原则，再次介绍热力站所需设备，最后对设计中应注意的问题做综述，以期为相关领域的研究提供有价值的参考，为小区集中供热热力站的完善献力。
【关键词】集中供热；热力站；设计
引言
随着我国城市化建设不断深入，城市居住小区基础配套设施的完善不断提升，尤其在取暖方面，目前大部分城市采用由热力站集中热源再向终端用户输送的方式，小区集中供热起到了合理利用能源、节约能源的作用，且对小区居民生活条件及生活环境的改善有着重要意义。随着人民生活水平的提升，对供热的要求也不断提高，至此热力站的设计面临挑战，对于部分方面的粗糙处理、技术落后、管理不到位等问题都要着手改善，一方面满足人们的基本需求，一方面响应国家节能环保的号召，为热力站更高效的运行探索最佳途径。
一、小区集中供热热力站概述
集中供热热力站是将热源通过热网输送给用户的场所。它能够随着不同的工作情况、不同的环境条件、不同的热网状况调整与客户端的连接方式，通过对热网内热源的合理调节、科学转换、有效分配，滿足小区人民对供暖的需求，在此过程中，小区集中供热热力站会对热源的计量做好控制，并且随时监测相关参数及数量。
通常小区集中供热热力站的规模由用户的数量和建筑复杂程度决定，过去我们有过几万甚至几十万平方米的热力站，如今随着技术革新和设计进步，热力站成了热力点，可以服务一栋楼，也可以服务一个建筑群体，也可以形成独立的个体建设在楼内。目前我国大部分城市一个小区设立一座热力站，对于老旧的小区通常沿用原有的供热系统，从杜绝浪费、较少投资的角度，科学规划，逐步改善。
二、小区集中供热热力站设计原则
首先要根据小区总体布局做规划。目前大部分小区热力站都开始实现热力点与居民生活区紧密结合，这就要求我们在做设计之前做好调研工作，实地考察环境，实现小区统一部署，避免不必要的重复建设，节约投资。
其次统一供热系统。这里主要指设计热力站时将室外热网与室内系统相统一，实现内外的系统及相关设备契合匹配，不会出现排斥现象，除此之外温度与压力也要与需求相符合。
再次热力站要处于中心位置。热力站的位置主要从两个方面做考虑，一是热力站服务的小区范围，二是热力负荷区域不占用主要街道，且供热的半径最好小于1000M。值得一提的是，热力站设计时还要通过预算做好规模建设评估，为了运行管理方便，通常热力站一个区的供热规模在5-10万m2之间。热力站规模大、数量少意味着投资建设少，但二次网管水利失调的现象严重，通常会出现供热不好的状况，水利失调会引起浪费，这时我们就会选择缩小热力站规模，以控制水利失调现象，虽然提升了预算投资，但安全性更高，且减小了供热热量损失。
综上可知小区集中供热热力站设计以安全可靠为中心，其次尽量降低投资费用，最后还要考虑绿色环保高效节能，并且与实际相结合，做好相关系统的评估及预见，实现优化组合，更好的服务小区居民。
三、热力站设计工艺与设备选择
1.热力站设计工艺
热力站通常由两个管网构成，即一级管网和二级管网。一级管网控制水流经过调节阀流入换热器，在换热器形成交换后再转回一级管网中，二级管网中的水流通过过滤器进入循环系统，在循环泵的输送下进入换热器实现交换，这样水温升高，再实现供给用户。该过程中对内部压力是有要求的，因此需要设置补水定压泵，以保证系统压力稳定并且达到降低电量消耗的目的，值得一提的，补水系统与循环系统采用变频调速控制方式，同时为了保持补充的水为软化水，软水器参与运行。
2.热力站设备选择
换热器。通常换热器不需要备用，在选择设备时，主要从安全可靠性出发，无论是单台还是多台，主要负责换热负荷就好，且换热器的能力能够适应热负荷的增长，从高效节约的角度，热力站通常选择板式换热器，并且通常将换热器设置为两组，且每台换热器至少负荷总热量的60%左右，这样便于进行有效调节和检修。
循环水泵。选择循环水泵首先要遵从用户需要供热的总负荷和热力站热网水压图，同时还要兼顾热量损失与压力降。通常热力站内备有两台水泵，一台参与运行，另一台备用，在循环水流过程中要保证不超过总体的120%，从维修或占地的角度看，通常选用立式循环水泵。
变频调速泵。变频调速泵在二级管网中用于补水定压，通常也是购置两台，一台参与运行，一台作为备用。补水流量最高不超过正常的5倍，通常补水均为正常热网中水量的1%，对于补水泵的扬程设定为不超过50kpa，配备补水泵的同时要考配备软化水设备，以满足补给水的基本要求。
其他设备。热力站内除了较大的设备还需要一些必须有的体积较小的设备，如过滤器、进出口阀门、压力表、温度表等，这些便于观察热力站供热过程中系统的变化，且对于水流分流调节等都是必要的。
四、热力站设计应注意的问题
1.换热器参数设计
在换热器参数设计过程中要注意，凝水过冷度会有变化，一旦增加，换热器的换热面会随之增大，从而导致汽水凝结换热面变小，当汽水凝结面换热系数大于水水凝结面换热系数时，换热器热量就会减小，因此在设计参数时要尽量考虑到误差，避免换热器在运行中达不到额定功率。还要注意的是，换热器一旦为两台或两台以上并联使用时，要顾及管路汇集处管径的设计，通常参照水力经济流速，管径设置合适有利于节约。
2.注意循环水泵的输送力
循环水泵的输送能力取决于水泵内的水流量与扬程，一旦水泵输送能力差就会体现在水流与扬程方面，这种情况下换热器不能满负荷运行，否则较小的输送能力会导致水温高到沸腾，系统供水回温差变大，用户端得不到标准热量，如果循环水泵的输送能力过大，循环水泵中的流量和阻力也会随之增大，这个过程中会造成电能耗费过大，不利于节约。
3.注意定压选择
定压关系到系统运行的稳定性，通常我们将定压点设计在循环水泵的吸入口，在做补水定压时，水泵中的流量由系统的渗漏水量决定，这时我们要参照《城镇供热管网设计规范》将补水率控制在循环水量的1%之内。在水泵安装时还要注意做好减震处理，主要是安装减震垫或在水出口设置软接头等，便于随时检查维护。
4.注意满足部分换热机的设计安装条件
在实际操作中存在现实条件无法实现设计方案的情况，这就要求我们在设计之初做好调研，避免机组等进出水管连接过程中出现方向不匹配、空间不足等情况，力争让设计方案与现场环境相结合，并与施工单位积极沟通，确保换热机等组件的完整呈现与顺利安装。
5.注意热力站监测系统的设计
为了保证热力站的高效运行，我们要做好监测系统的设计，利用测量仪对交换机组的参数等进行测量，合理使用变频器和水泵，促进对换热机组的调节，除此之外，我们还可以利用PLC与工控机等，实现对热力站的自动控制，并将相关运行参数做好记录及报警等。总之监测与控制并行，从温度、压力方面给予热力站安全保障，实现稳定高效供热作业。
参考文献：
[1]陈华.城市集中供热换热站的节能设计分析[J].科技创新，2011.07.
[2]吴学斌.小区换热站技能措施探讨[J].中国住宅设施，2012.03.
[3]秦玲.浅谈集中供热换热站设计[J].林业科技情报，2012.02.
【关键词】集中供热；热力站；设计
引言
随着我国城市化建设不断深入，城市居住小区基础配套设施的完善不断提升，尤其在取暖方面，目前大部分城市采用由热力站集中热源再向终端用户输送的方式，小区集中供热起到了合理利用能源、节约能源的作用，且对小区居民生活条件及生活环境的改善有着重要意义。随着人民生活水平的提升，对供热的要求也不断提高，至此热力站的设计面临挑战，对于部分方面的粗糙处理、技术落后、管理不到位等问题都要着手改善，一方面满足人们的基本需求，一方面响应国家节能环保的号召，为热力站更高效的运行探索最佳途径。
一、小区集中供热热力站概述
集中供热热力站是将热源通过热网输送给用户的场所。它能够随着不同的工作情况、不同的环境条件、不同的热网状况调整与客户端的连接方式，通过对热网内热源的合理调节、科学转换、有效分配，滿足小区人民对供暖的需求，在此过程中，小区集中供热热力站会对热源的计量做好控制，并且随时监测相关参数及数量。
通常小区集中供热热力站的规模由用户的数量和建筑复杂程度决定，过去我们有过几万甚至几十万平方米的热力站，如今随着技术革新和设计进步，热力站成了热力点，可以服务一栋楼，也可以服务一个建筑群体，也可以形成独立的个体建设在楼内。目前我国大部分城市一个小区设立一座热力站，对于老旧的小区通常沿用原有的供热系统，从杜绝浪费、较少投资的角度，科学规划，逐步改善。
二、小区集中供热热力站设计原则
首先要根据小区总体布局做规划。目前大部分小区热力站都开始实现热力点与居民生活区紧密结合，这就要求我们在做设计之前做好调研工作，实地考察环境，实现小区统一部署，避免不必要的重复建设，节约投资。
其次统一供热系统。这里主要指设计热力站时将室外热网与室内系统相统一，实现内外的系统及相关设备契合匹配，不会出现排斥现象，除此之外温度与压力也要与需求相符合。
再次热力站要处于中心位置。热力站的位置主要从两个方面做考虑，一是热力站服务的小区范围，二是热力负荷区域不占用主要街道，且供热的半径最好小于1000M。值得一提的是，热力站设计时还要通过预算做好规模建设评估，为了运行管理方便，通常热力站一个区的供热规模在5-10万m2之间。热力站规模大、数量少意味着投资建设少，但二次网管水利失调的现象严重，通常会出现供热不好的状况，水利失调会引起浪费，这时我们就会选择缩小热力站规模，以控制水利失调现象，虽然提升了预算投资，但安全性更高，且减小了供热热量损失。
综上可知小区集中供热热力站设计以安全可靠为中心，其次尽量降低投资费用，最后还要考虑绿色环保高效节能，并且与实际相结合，做好相关系统的评估及预见，实现优化组合，更好的服务小区居民。
三、热力站设计工艺与设备选择
1.热力站设计工艺
热力站通常由两个管网构成，即一级管网和二级管网。一级管网控制水流经过调节阀流入换热器，在换热器形成交换后再转回一级管网中，二级管网中的水流通过过滤器进入循环系统，在循环泵的输送下进入换热器实现交换，这样水温升高，再实现供给用户。该过程中对内部压力是有要求的，因此需要设置补水定压泵，以保证系统压力稳定并且达到降低电量消耗的目的，值得一提的，补水系统与循环系统采用变频调速控制方式，同时为了保持补充的水为软化水，软水器参与运行。
2.热力站设备选择
换热器。通常换热器不需要备用，在选择设备时，主要从安全可靠性出发，无论是单台还是多台，主要负责换热负荷就好，且换热器的能力能够适应热负荷的增长，从高效节约的角度，热力站通常选择板式换热器，并且通常将换热器设置为两组，且每台换热器至少负荷总热量的60%左右，这样便于进行有效调节和检修。
循环水泵。选择循环水泵首先要遵从用户需要供热的总负荷和热力站热网水压图，同时还要兼顾热量损失与压力降。通常热力站内备有两台水泵，一台参与运行，另一台备用，在循环水流过程中要保证不超过总体的120%，从维修或占地的角度看，通常选用立式循环水泵。
变频调速泵。变频调速泵在二级管网中用于补水定压，通常也是购置两台，一台参与运行，一台作为备用。补水流量最高不超过正常的5倍，通常补水均为正常热网中水量的1%，对于补水泵的扬程设定为不超过50kpa，配备补水泵的同时要考配备软化水设备，以满足补给水的基本要求。
其他设备。热力站内除了较大的设备还需要一些必须有的体积较小的设备，如过滤器、进出口阀门、压力表、温度表等，这些便于观察热力站供热过程中系统的变化，且对于水流分流调节等都是必要的。
四、热力站设计应注意的问题
1.换热器参数设计
在换热器参数设计过程中要注意，凝水过冷度会有变化，一旦增加，换热器的换热面会随之增大，从而导致汽水凝结换热面变小，当汽水凝结面换热系数大于水水凝结面换热系数时，换热器热量就会减小，因此在设计参数时要尽量考虑到误差，避免换热器在运行中达不到额定功率。还要注意的是，换热器一旦为两台或两台以上并联使用时，要顾及管路汇集处管径的设计，通常参照水力经济流速，管径设置合适有利于节约。
2.注意循环水泵的输送力
循环水泵的输送能力取决于水泵内的水流量与扬程，一旦水泵输送能力差就会体现在水流与扬程方面，这种情况下换热器不能满负荷运行，否则较小的输送能力会导致水温高到沸腾，系统供水回温差变大，用户端得不到标准热量，如果循环水泵的输送能力过大，循环水泵中的流量和阻力也会随之增大，这个过程中会造成电能耗费过大，不利于节约。
3.注意定压选择
定压关系到系统运行的稳定性，通常我们将定压点设计在循环水泵的吸入口，在做补水定压时，水泵中的流量由系统的渗漏水量决定，这时我们要参照《城镇供热管网设计规范》将补水率控制在循环水量的1%之内。在水泵安装时还要注意做好减震处理，主要是安装减震垫或在水出口设置软接头等，便于随时检查维护。
4.注意满足部分换热机的设计安装条件
在实际操作中存在现实条件无法实现设计方案的情况，这就要求我们在设计之初做好调研，避免机组等进出水管连接过程中出现方向不匹配、空间不足等情况，力争让设计方案与现场环境相结合，并与施工单位积极沟通，确保换热机等组件的完整呈现与顺利安装。
5.注意热力站监测系统的设计
为了保证热力站的高效运行，我们要做好监测系统的设计，利用测量仪对交换机组的参数等进行测量，合理使用变频器和水泵，促进对换热机组的调节，除此之外，我们还可以利用PLC与工控机等，实现对热力站的自动控制，并将相关运行参数做好记录及报警等。总之监测与控制并行，从温度、压力方面给予热力站安全保障，实现稳定高效供热作业。
参考文献：
[1]陈华.城市集中供热换热站的节能设计分析[J].科技创新，2011.07.
[2]吴学斌.小区换热站技能措施探讨[J].中国住宅设施，2012.03.
[3]秦玲.浅谈集中供热换热站设计[J].林业科技情报，2012.02.