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Planning and design 规划设计121集中供热热力站的设计方法简述孟垂宇（太原智博热电工程设计有限公司山西太原 030012）中图分类号：TU7 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2017）05-0121-01摘要：近年来，随着社会经济的不断发展，人们对于环境的保护意识在不断的增强，如何建立资源节约型环境友好型社会是人们一直思考的问题。
集中供热的出现，能够为居民生活质量的提高提供保障，同时解决了供暖所带来的严重环境污染问题。
因此，文章对集中供热热力站的设计方法展开了讨论，了解集中供热热力站设计的方法种类，为集中供热热力站设计水平的提升提供保障，从而实现能源的节约，减少环境的污染问题，促进社会的可持续发展。
关键词：热力站；集中供热；设计方法分析1前言近几年来，人们的生活水平得到了极大的提升，对生活质量也提出了更高的要求，集中供热是提高人们生活方式的重要保证之一，能够满足人们对于生活采暖的需求。
就目前而言，很多的城市都采取了集中供热的方式满足城市的供暖需求，这不仅有利于资源的高效利用，还能够减少环境污染的发生。
为了促进集中供热效率的提升，需要加强集中供热热力站设计方法的研究，为集中供热质量的提高提供技术支持。
2集中供热的热力站的设计方式分析选择科学合理的设施设备才能保证工程项目的正常开展，但是因为不同地区的地形状况存在着一定的差异，用户情况也不尽相同，在对供热热力站进行设计的过程中需要密切的联系当地情况，设备的选择需要考虑到供热面积和供热的热量这两个方面，在设计热力环节需要选择最合适的内径，只有综合的考虑之后，供热的质量才能得到保证，设施设备的使用年限才能增长，供热的效率才能得到提升。
居民较多采用热力管理和热力站进行供热。
2.1对热水网路进行计算设计热力站的一个重要环节是热网供应管径的大小，热水管网包括一级和二级管网，二级网主要的服务对象是住户，一级和二级的供热管径设计属于热力站的重要的步骤，设计环节需要考虑管径，管径的大小是建立在用户流量总和的基础之上的，当热水管网的主干线和沿程的比摩阻出来之后，就可以进行对应的换算。
第43卷第17期•174• 2 0 1 7 年 6 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol. 43 No. 17Jun. 2017文章编号：1009-6825 (2017) 17-0174-03热力站节能降耗改造措施及效果分析张佳敏(太原市热力公司，山西太原030001)摘要:介绍了热力站节能降耗必要性，从换热器、循环泵、补水水箱三方面，对热力站主要设备节能降耗改造措施进行了效果分 析,提出了节能降耗的注意事项，达到了热力站优质经济运行的目的。
关键词:热力站，换热器,循环泵，补水水箱中图分类号:TU833〇引言随着我国经济实力和综合国力的不断提升，供热事业得到了大规模的推进发展，但快速发展的同时也伴随着一系列问题，譬 如能源短缺和环境污染问题，对热力站采取有效的节能降耗措施 是集中供热得以可持续发展的需要，必须足够重视。
目前太原市集中供热覆盖达1.7亿m2。
为了优化集中供热 质量，太原市积极开展了联网扩容改造工程、既有建筑节能改造 工程等，在我市集中供热和城市基础设施建设中充分发挥了主力 军作用。
要节能降耗首先要分析热力站能耗过大的原因，尽可能 用最经济的循环流量将适量的热量分配到各个热用户。
1热力站节能降耗必要性热力站是城市集中供热系统中热网与用户的连接站，是城市 供热的枢纽环节。
它的作用是根据热网工况和用户的不同条件，SO-S9-O-S9-O-S SO-S9-O-S SO-S9-O-S9-O-S SO-S9-O-S9-O-S SO-S9-O-S SO-S9-O-S9-O-S所以在建筑办公楼的过程中，首先考虑绿色，这样可以让植物帮 助城市减少污染，使其既节约了空间还实现了节能环保的目标。
其实在办公楼种植花草树木不仅能够阻碍污染，同时还能够净化 空气，最大化的帮助城市建设，让绿色的建设帮助城市减少空气 污染。
树木的存在一方面为办公楼抵抗了噪声，另一方面还起到了净化空气的作用，从而让办公的效率得到提高。
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山西国际能源集团瑞光热电厂节能减排领先业内
作者：
来源：《科学导报》2016年第39期
科学导报讯记者耿倩 6月13日，记者从山西省经信委获悉，国家能源局授予山西国际能源集团瑞光热电厂等发电企业“国家煤电节能减排示范电站”称号，并要求被授予称号企业继续保持当前节能减排方面的先进水平，不断创新，积极发挥行业引领作用，促进我国煤电节能减排再上新台阶。
2007年7月，国家发改委批准瑞光一期2×30万千瓦热电工程项目列入2008年、2009年山西省重点建设工程预备项目、2010年重点工程建设项目。
2012年2月，一期2×30万千瓦机组竣工投产。
2014年底，山西在全省燃煤发电企业拉开超低排放改造序幕，瑞光热电2×30万千瓦热电联产机组为山西省首批率先完成超低排放改造机组，改造完成一年多来，机组运行情况稳定，排放达到国家及山西省对燃煤发电机组超低排放的要求，运行指标在30万千瓦级机组中处于领先。
瑞光集中供热工程热网方案的比选石光辉【摘要】针对某热网工程地形落差大、输送距离长、压力等级控制以及联网供热等情况,对设置隔压换热站、中继泵站、采用分布式变频、电厂首站循环泵外移几种方案从技术、经济、运行及可实施性等方面进行了分析,最后得出采用隔压换热站方案较好的结论.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)019【总页数】2页(P120-121)【关键词】隔压换热站;中继泵站;分布式变频;首站循环泵外移【作者】石光辉【作者单位】太原市热力设计有限公司,山西,太原,030012【正文语种】中文【中图分类】TU995.31 概述太原市瑞光集中供热工程热源为目前正在建设中的瑞光一期2×300 MW供热机组，设计供热能力为622 MW。
电厂位于山西省晋中市榆次区境内乌金山镇的东沙沟附近。
该项目热网有如下特点:1)地形落差大，与主要供热区域的地形高差约100 m;2)输送距离长，电厂距最远端热力站约为23 km;3)考虑与其他热源联网运行，需将压力等级控制在1.6 MPa以内。
太原市目前现有的集中供热网供热参数为130℃，70℃，设计压力为1.6 MPa。
考虑瑞光集中供热工程与现有热网并网运行，压力等级需要匹配。
由于该项目约100 m的高差及23 km的输送距离，经过水力计算，如果由电厂首站直接外供130℃/70℃的高温热水，采用两级供热系统运行压力过高，该网的压力等级将达到3.0 MPa以上，工程投资也很大，且不能满足联网运行的要求。
因此，本文不考虑提高压力等级的办法，将着重对采用隔压换热站、中继泵站、分布式变频、电厂首站循环泵外移的方案进行分析。
2 热网设计方案2.1 采用隔压换热站热网采用三级热水管网供热系统，电厂首站至隔压站之间热网为一级网，供、回水温度为140℃，80℃，设计压力为2.5 MPa;隔压站至热力站之间热网为二级网，供、回水温度为130℃，70℃，设计压力为1.6 MPa;热力站至用户管网为三级网，供、回水温度为85℃，60℃，设计压力按供热建筑高度确定。
技术标部分一、施工组织设计太原市集中供热（二电）工程胜利街支干线施工组织设计第一章施工方案第二章施工总平面图第三章劳动力计划安排第四章材料供应安排合理第五章关键部位施工方法第六章质量安全保证措施第七章机械设备配置第八章工期计划及保证措施第九章具有可行的提高工程质量、保证工期、降低造价的合理化建议第十章在施工中采用新技术、新材料、新工艺、新设备第十一章施工现场采取环保、消防、降噪声、文明等施工技术措施第一章施工方案第一节工程概述本工程为太原市集中供热（二电）工程胜利街支干线，起点位于新建路，坐标（17784.138/66491.767），终点位于建设路，坐标（20686.750/66549.440）长度约3公里。
主要工程内容为直埋敷设热力管线土建、安装。
1.设计标准设计压力1.6Mpa，最大工作压力1.56Mpa，供水温度Tg=130度，回水温度Th=70度。
2.直埋管道管位：新建路：管位位于路中心线以东17米。
胜利街：管位位于路中心以南其中桩号0+091.213至桩号0+176.857为19.4m；桩号0+176.139至1+229.778为14.6m，桩号1+234.735至3+007.350为14.4m。
敷设补偿方式：管线为直埋敷设，部分管段为无补偿冷安装。
管件、管材：管材为DN900、DN700、DN600预制保温管。
管道结构：一般地段管道基础为细砂，遇有地下水管道基础为天然级配砂石，湿陷性黄土管道基础为3：7灰土，胸腔、管顶以上一定高度回填细砂，高度视管径不同而不同，其余部分为原土夯实。
3.小室结构全线设有16个小室，每个小室大小不同，结构基本相同。
设有100厚C15砼垫层，C30钢筋砼底板、侧墙，C30预制钢筋砼盖板。
4.施工质量验收规范和标准《城市供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-90《城市供热管网工程质量检验评定标准》CJJ38-905.工程特点：工程战线长，工期紧，需下穿道路和需破路施工。
太原市瑞光热电集中供热系统设计
来源：太原市热力设计有限公司作者：梁鹂加入时间：2008-12-2 9:48:02
【摘要】针对瑞光热电厂址所处的特殊地理位置和太原市市区南部对集中供热系统的迫切要求，综合考虑太原市集中供热系统各热网的并网要求，对瑞光热电集中供热工程采用三级换热，局部地区设置中继泵站的供热方式，是目前国内规模最大的三级换热集中供热工程。
【关键词】集中供热三级换热中继泵站
1.概况
1.1太原市集中供热概况
太原市集中供热热源主要有：热电厂、工业余热、大型集中供热锅炉房和分散的中小型锅炉房以及燃气、燃油、电力等清洁型能源。
其中，市区大型连片的集中供热建筑面积已经实现3000万m2，热源主要为：太原第一热电厂五期工程、太原第二热电厂四、五期工程、东山煤矿自备电厂、东山大型热源厂、城南大型热源厂。
目前正在建设中的城西大型热源厂于2007年采暖季投入使用，具备供热能力700万m2。
以上集中供热热源参数均为130℃/70℃，热网的压力等级除东山煤矿自备电厂和东山热源厂（这两个热源已并网运行）的热网压力等级为2.5MPa外，其余均为1.6MPa。
目前整个太原市大型集中供热属于多网多源、互为备用的模式。
我国国民经济和社会发展“十一五”规划纲要明确提出：“落实节约资源和保护环境基本国策，建设低投入，高产出，低能耗，少排放，能循环，可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会。
强化能源节约和高效利用的政策导向，加大节能力度。
发展采用热电联产和热电冷联产，将分布式供热小锅炉改造为集中供热。
”
按照太原市“十一·五”规划，到2010年底，集中供热面积普及率达到90％。
瑞光热电集中供热工程是“十一·五”规划的重要组成部分。
集中供热规划的主要原则：以热电联产为主，大型热源厂及工业余热为辅，充分利用燃油、燃气、地热等清洁能源，因地制宜地建立一个科学合理、安全可靠、可持续发展的供热体系。
1.2 瑞光热电集中供热工程概况
瑞光热电厂（一期）4×300MW热电联产供热机组厂址位于山西省晋中市榆次区境内乌金山镇的西沙沟。
工程建成后可实现供热面积2120万m2，集中供热工程建成后可取代市区254座锅炉房，从而达到进一步净化太原市空气、美化太原市环境的作用。
2.供热方案
2.1 热源的特殊性
热源供热能力为2120万m2，根据太原市集中供热的要求，将供热范围分成两部分，分别为南线和北线。
北线供热范围在市区（南内环街以南、南中环街以北、滨河路以西、体育路以东），该区域发展迅速，是目前集中供热要求最为迫切的地方。
南线供热范围为北营地区及机场大道两侧片区。
热源所处的乌金山镇比北营地区高80米，地形高差较大。
北线供热区域最远端为19公里，南线供热区域最远端为16公里。
鉴于以上高差大、供热距离远这两个主要原因，如果采用130℃/70℃的高温水作为一次网热媒，采用两级换热的方式供热，这样经过计算，北线的热网压力等级将达到3.0MPa以上，这样工程投资将增大很多，并且不利于实现与其它热网并网运行。
2.2 供热形式的确定
根据本工程的特殊性，确定采用三级换热系统。
由电厂首站提供150℃/80℃的高温热水至北营地区的隔压换热站进行换热，隔压换热站外供130℃/70℃的高温水作为市区南北两线供热范围的主要热媒，沿供热管网敷设至各个热力站，然后外供85℃/60℃的低温水至各用户。
由电厂首站至隔压站的管网为一级管网，压力等级为2.5MPa，又隔压站至各个热力站的管网称为二级管网，由热力站至各个热用户的管网称为三级管网。
另外，在南线供热范围的枣园新区距电厂首站较近，但由于地面高程相对于首站高出80m，因此从南线一级网分一支至地面高程与首站相同的地方设置中继泵站，在分别供至各热力站，然后换热成85℃/60℃的低温水至各用户。
三级换热的原理图见下图：
2.3隔压换热站的设置
在北营地区市政规划用地内征得70亩土地用于隔压换热站的建设，主要生产用房有：隔压换热及水处理间、水泵房、变配电室、调度楼等部分辅助用房。
厂区布置采用“静闹区分”的原则，将产生高噪音的设备集中布置，采用隔声降噪设计，整个厂区采用花园式工厂设计标准，绿地面积达到30%。
隔压站内设置两套设备分别供南线、北线供热范围，每套系统设置11台换热器、5台循环泵以及补水泵、水处理装置等附属设备。
隔压站补水采用“一网补二网”的形式，利用一级网回水减压后作为二级网的补水水源。
只有在初运行和事故状态下才启动自备补水系统。
2.4管网的敷设
一级网热媒为150℃/80℃的高温水，管径为DN1200，长度为7km，由于存在地形高差，且途径的地方均为荒地或耕地，因而采用架空敷设，进入市区后采用地沟有补偿敷设。
二级网主干线管径≥1000mm的采用有补偿地沟敷设，主要原因是：管线敷设的区域多为城市建成区，地下障碍较多，并且根据太原市多年来集中供热的运行管理经验，认为大口径供热管道采用地沟敷设便于管理和维修。
3.水力计算
（1）管网水力计算原则
1）按设计工况的计算流量和合理的沿程比摩阻确定管径，根据所选定的管径及实际比摩阻计算各管段压降及节点压力。
2）二级网供、回水设计温度为130℃/70℃。
采暖室外计算温度为-11℃。
采暖室内计算温度为18℃。
3）管壁的绝对粗糙度为0.5mm。
4）沿程比摩阻的选取为：主干线比摩阻＜70Pa/m，支干线比摩阻采用30Pa/m~70Pa/m，热力站支线在条件许可的情况下可大于100Pa/m，但其流速不宜大于3.5m/s。
5）管道计算长度=管道几何展开长度×（1+а）。
6）热力站资用压头按0.15MPa考虑。
7）各热源和隔压换热站出口的回水压力不小于15mH2O。
其中：а为局部阻力当量长度系数，DN≥400取а=0.3；DN<400取а=0.2。
（2）静水压线的确定：
1）一级网静水压线
首站位置高程870m，隔压换热站高程为790m，整个一级网西低东高，为满足隔压换热站不超压，遇突然停电时管网任何一点不产生汽化（150℃的汽化压力为38.6mH2O），确定静水压线的位置为870+38.6+5+5=919m。
枣园地区高程为950m，较之电厂首站高80m，为保证管网任何一点不产生汽化，确定一级网枣园新区（加压站后）静水压线位置为999m。
2）二级网静水压线
供热管网主干线沿途地面高程起伏不平，河东地区东高西低，隔压换热站的绝对地面高程最高为：790m，南内环街地区的高程为780m，北营地区地面高程平均为830m。
考虑到管网与用户热力站采用间接连接，为满足管网末端不超压，遇突然停电时管网任何一点不产生汽化（130℃的汽化压力为
17.6mH2O），确定静水压线位置为北线为790+17.6+5+5=817.6m，取818m。
南线静水压线为830+17.6+5+5=857.6m，取858m。
（3）本工程采用HACNET进行水力计算，按供热范围的不同分别分为一级网和二级网。
北线最不利环路为12.705km，南线最不利环路为9.352km。
水力工况计算分析：
一级网北线，隔压换热站资用压差为17.3mH2O。
一级网南线，枣园区设一级网加压站后，ZY1资用压差为16.5mH2O。
二级网北线YQ1为最不利压差点，其供、回水压差为18.3mH2O。
二级网南线ZN4为最不利压差点，其供、回水压差为16.1mH2O。
4.中继泵站的设置
在枣园新区之前需增设一加压泵站，供水设加压泵，将扬程提高，回水设减压装置，使ZY1的资用压头﹥15m。
同时在加压站内供水管上均需设置水力止回阀，同加压泵连锁控制，当加压泵关闭时，同时关闭，以免一级网南线其它部分超压。
加压泵站以后补水采用一级网南线回水补水，将静水压线提高，以保证枣园地区不倒空，不汽化。
加压站需配套自控系统，以保证工艺系统的正常运行。
供水加压泵设供水加压泵3台Q=500m3/h，H=85m，选用温度为150℃的清水泵，补水泵2台，Q=60m3/h，H=85m供水加压站工作压力2.33MPa。
5.本工程设计的创新点
本工程供热系统目前为国内供热面积最大的大高差供热系统，通过采用三级换热的方式解决了高差大的问题，同时兼顾了与其他热网并网运行的问题。
具体体现在以下几个方面：
（1）供热系统****有三级换热、三种热媒、一座中继泵站、充分满足了工程中各种具体情况。
（2）针对各种介质所适应的工况选用合理的敷设方式。
一级网采用有补偿架空敷设，二级网采用无补偿直埋技术，大大减少了补偿器的数量，减少了二级网的温度降。
（3）二级网补水采用一级网回水作为补水水源，是一种有效的节能措施。
（4）整个管网的调控采用计算机控制，隔压换热站设置热计量装置，热网实现自动调节，根据具体情况调节供热工况，节约热量。
（5）热力站及隔压换热站厂区内建筑均采用节能设计，隔压站采用动静分隔的设计原则，是一座人性化的花园式工厂。
