[科普中国]-换热站

热力站1是热力集中、交换的地方，按供热形式分直供站和间供站，前者是电厂直接供用户，温度高，控制难，浪费热能。是最初电厂余热福利供热的产物。

随着商品经济发展，热商品化，热力公司开始提高供热质量，才有间供站，这属于集中供热。还有锅炉供热，省掉电厂环节，但是效率低，污染大已近淘汰。集中供热是发展方向，间供站为主。

间供站原理：电厂为一次线，小区为二次线，热源（电厂）热网（一二次线管网）热用户（居民楼和单位）连接处为热力站。设备有：板式换热器，循环泵，一二次线除污器，补水泵，水箱，计量表，控制阀门等。

就是换热的地方把由热电厂产生的 高温热水或者 蒸汽 传输到各个居民小区里 将热量传送到小区 管网中，就像一个变压器一样把一次网的高温热量换热给二次网的热水再供给用户。

简介热力站按供热形式分直供站和间供站，前者是电厂直接供用户，温度高，控制难，浪费热能。是最初电厂余热福利供热的产物。后来开始收费，才有热力公司。

随着商品经济发展，热商品化，热力公司开始提高供热质量，才有间供站，这属于集中供热。还有锅炉供热，省掉电厂环节，但是效率低，污染大已近淘汰。集中供热是发展方向，间供站为主。

间供站原理：电厂为一次线，小区为二次线，热源（电厂）热网（一二次线管网）热用户（居民楼和单位）连接处为热力站。设备有：板式换热器，循环泵，一二次线除污器，补水泵，水箱，计量表，控制阀门等。

就是换热的地方把由热电厂产生的 高温热水或者 蒸汽 传输到各个居民小区里 将热量传送到小区 管网中，个人理解就像一个变压器一样把一次网的高温热量换热给二次网的热水再供给用户。

工作原理板式换热站是把一次网得到热量，自动连续的转换为用户需要的生活用水及采暖用水。即热水（或蒸气）从机组的一次侧入口进入板式换热器进行热交换后，从机口一次侧出口流出；二次侧回水经过过滤器除去污垢后，通过二次侧循环水泵进入板式换热器进行热交换，生产出与采暖、空调、地板采暖或生活用水等不同温度的热水，以满足用户的需求。

水水直混式水水直混式换热机组。该机组主要由混合罐、循环泵、回水加压泵、温控装置、控制仪表及控制柜等部分构成。本机组换热效率高，制造成本低，节能效果显著，其主要特征在于一次高温水和低温二次水在混合罐中直接混合换热，并充分利用一次水的压力，最大限度的降低二次水的循环水泵功率。机组有如下特点：
1、换热效率高达100%。由于高低温水部分或全部进行充分混合，高低温回水无温差运行，且没有结垢存在的热阻，故换热机组效率高达100%，远远高于板式和管壳式换热机组。
2、节能效果显著
（1）高温一次水与部分二次水回水进入混合罐进行换热，提升二次网温度后进入采暖供水系统，另一部分回水直接回到一次高温水系统，这样高温水换热温差由30℃变为70℃，在保持低温二次水流量不变的情况下，高温一次水流量减少为原来的二分之一；在换热量一定的情况下，二次水的温差增加为原来的两倍， 循环水量降低到原来的二分之一左右。
（2）节约管网投资，在二次水量不变的情况下输送的高温一次水流量减少到50%左右，高温水管径可降低20%，造价减少30%左右。
（3）节约电能，以供十万平方采暖面积为例，其他常规型换热机组需配设备45KW(Q=45立方/小时，H=32m,P=45KW)的水泵，每个供暖期耗电费用为12.963万元，如果采用水水直混式换热机组则耗费用为8.3万左右，每年可节约4.963万元。
3、无需软化水装置，可节约投资，系统正常运行后，不需启动补水泵，由于采用新技术，一次高温水可直接补入二次管网中，可大大降低系统补水定压所消耗电能和水。
4、安全可靠，机组具备高智能自动化控制，可实现超压、超温、自动调节二次网系统温度等功能，并可实现运程监控，为用户提供高枕无忧的运行平台。
5、水水直混式换热机组结构紧凑，占地面积小，大大节省土建投资，同时，由于换热效率高，运行中系统又无需补水，整个机组节电、节水效果显著，为用户创造可观的经济效益。
6、应用条件宽广，对高温一次网压力、温度的适应性强 换热率达100%，远远高于板式和管壳式换热器。

汽水直混式热敏传感换热机组是汽水直混式热交换机组。该换热机组以高效热敏传感换热器为主机，将通用换热站内循稳压系统、控制系统等高度集成于一体，充分利用了当代流量变频控制、热量自动监测控制、远传网络通信控制等先进技术，使机组最大限度的实现自动化、智能化。整个机组统筹兼顾组合精良，量身定做，机组整机出厂，安装快捷方便，安装费用极低。
热敏传感换热机组特点:
1、传热迅捷、换热高效、换热效率可达100%。
2、冷凝水充分回收，循环利用，整个系统水自洁防垢，换热器、散热器及换热系统可保持长效稳定高效的热交换性能，最大限度降低系统结垢现象，不会因难以克服的结垢弊端而降低系统换热效率。
3、换热器采用全不锈钢制作，产品结构设计科学，工艺制作精良，使用寿命长，可达20年以上。
4、关键部件采用德国先进工艺技术及订单加工，因而主机不受蒸汽压力及系统压力影响，有效消除噪音、汽击现象，整机运行平稳。
5、冷凝水被完全吸收和利用，系统没有特殊原因，无需设置补水装置，大大节约了系统用水及运行费用。
6、整套机组结构紧凑，占地面积小，大大节省土建投资，同时，由于换热效率极高，运行中系统又无需补水，整个机组节汽、节电、节水三位一体，为用户创造可观的节能效益。
7、机组具备高智能自动化控制功能，可实现超压、超温保护，断电蒸汽自动切断及室外温度自动补偿功能并可实现远程监控，为用户提供高枕无忧的运行平台。
8、应用领域广阔，可广泛用于热电、厂矿、食品医疗、机械轻工、民用建筑等领域的采暖、热水洗浴及其他用途。
9、应用条件宽泛，可用于较大压力、温度范围的热交换。

操作保养1、设备使用前应检查压紧螺栓是否松动，压紧尺寸A是否符合说明书中规定的尺寸，如不符合规定，应均匀把紧螺栓，使其达到规定的尺寸。

2、使用前应对设备进行水压实验，对冷热两侧分别试压，试验压力为操作压力的1.25倍，保压时间为30分钟，各密封部位无泄露方可投入使用。

3、当设备用于卫生要求较高的食品工业或者医药行业时，使用前应对设备进行清洗消毒，消毒设备内的油污和杂物。

4、当操作介质含有大量泥沙或其它杂物时，设备前应置有过滤装置。

5、冷热介质进出口接管应按设备压紧板上的标示进行连接，否则，会影响设备操作性能。

6、设备操作时，应缓慢注入低压侧液体，然后再注入高压侧液体；停车时应缓慢切断高压侧液流体，再切断低压侧液流体。

7、设备长期运行后，板片表面将产生不同程度的水垢或沉淀物，这样会降低传热效率并增加流阻，因此设备应定期打开检查，清除污垢。近两年来，板式换热器的在线清洗技术得到了一定推广，其清洗工艺相对简单并且实现了不拆机清洗，对于快速提高设备的换热效率起到了很好的推动作用。其中清洗剂的选择尤为关键，对于一些进口的板式换热器壁薄的特质，传统的酸性清洗剂加缓蚀剂的方法可能会造成设备的腐蚀，严重时甚至会造成腐蚀渗漏，这也成为部分厂家对于清洗望而却步的一大原因。但随着福世泰克清洗剂的研发成功及长期实践，该产品2009年被引入中国，成为中国国内工业设备清洗带来了革命性变化的开端，人体皮肤尚能直接接触，对设备的腐蚀问题更是几乎忽略不计2。

8、损坏的板片应及时进行更换，若没有备用板片，在允许的情况下，可以拆下两张相邻的板片（注意：拆下的板片不应是换向板片，而应是带四孔的板片），同时相应减少压紧尺寸A（没拆除一对板片，BR0.3型设备压紧尺寸减少13mm,BR0.5型设备压紧尺寸减少9mm).

9、维修时，对于已经老化的密封垫片应进行更换，脱落的垫片应重新粘接，粘接进应清洗垫片槽，涂上粘接剂，将垫片摆正粘牢。

常见故障1 投运过程中易出现的故障

1.1 蒸汽管道内的汽水冲击

蒸汽管道初送汽时，蒸汽与管壁换热生成部分凝结水，凝结水随蒸汽前行过程中遇阻使凝结水产生波动而形成冲击。只要及时将凝结水排出，冲击将很快减小或形不成冲击。因此，初送汽时要认真制订送汽规程，严格控制管道温升速度，及时排放凝结水，杜绝水击产生。在送汽过程中，若凝结水疏水阀因堵塞或其他原因排不出凝结水，应立即停止送汽，待处理完后再送。在送汽过程中听到水击声时，也应停止送汽或迅速加大泄水，待水击声消除、凝结水排泄完毕后继续送汽。切勿在听到水击声后关闭泄水阀，以免造成系统损坏。

1.2 减压阀的损坏

减压阀带有旁路，在投运时应将旁路阀打开，使减压阀前后得到充分预热，否则易造成减压阀前后温差过大，损坏减压阀。待投运正常后，再关闭旁路阀。换热器通蒸汽时切记要首先预热管道，通汽不能过快，待充分预热后再逐步加大蒸汽流量。

1.3 疏水器的堵塞

一般布置两组或三组换热器凝结水疏水器并加装一旁路，疏水器前后及旁路有阀门控制。初投运时将疏水器前后阀门关闭，旁路阀门打开，让凝结水走旁路，待凝结水温度达到一定程度时再将疏水器投运。这样初投运时冲出的脏物可通过旁路排走，防止疏水器堵塞。但有些换热器的凝结水疏水器没有安装旁路管。初投运时水垢等脏物易使疏水器堵塞，造成凝水通过量减少，使换热器换热量下降，此种情况下应及时清理疏水器，并且在运行过程中定期清理。

2 运行过程中易出现的故障

2.1 换热器换热量不足

一般主要由下列因素造成:选型过小、汽量不足、凝水排放不畅、水路堵塞、换热器内空气未排出、换热器内结垢严重等。

2.1.1 选型过小

在循环水流程及加热蒸汽流程均无问题的情况下，进汽压力较高时才能达到换热量要求，且凝结水排放温度高;汽压一旦降低，则无法保证换热量，这种情况一般是因为散热器选型过小造成的。选型过小，凝结水排放温度高，造成热量浪费。且汽压低时无法保证正常供热，应及时更换或增加换热器。

2.1.2 汽量不足

表现为换热器进汽压力较低时换热量得不到保障。应检查减压阀调整是否正确。若减压阀前压力较低，减压阀不能启动，应将减压阀旁路阀打开。若主汽阀前压力过低，应检查外汽网和汽源，只要蒸汽压力得到解决，换热量也就能保证了。

2.1.3 凝水排放不畅

若是由于疏水器堵塞造成，只要清理疏水器就能得到及时解决。另外，凝水管道设计过小，也会造成凝水排放不畅，给换热量的调节造成困难。此种情况下要加大凝水管道尺寸才能解决。

2.1.4 水路堵塞

特征:换热器出水与进水温差大，进水与出水压差大，且凝结水温度高，换热量不足。水路堵塞造成换热器水循环流量减少，且换热系数降低。处理办法:一是进行反冲洗，二是拆开换热器清理。造成换热器水路堵塞的原因是外管网特别是新建管网杂质多且除污器除污能力太差所致。应及时改造除污器，提高其除污性能，并定期排放除污器内污物。另外，要加强新建管网的施工管理，安装过程中一定要清理干净管道内异物，新建管网应冲洗干净后再并网进行。

2.1.5

汽压力并不低。处理方法:首先检查疏水器是否堵塞，疏水管道疏水量是否达到要求;其次检查蒸汽过滤器及进汽阀。蒸汽管道若没设过滤器则应考虑换热器汽路堵塞的可能性。换热器汽路堵塞与否与蒸汽管道施工完毕管道清洗质量的好坏有关。换热器汽路堵塞严重时应拆开换热器清理。

2.1.6 换热器内空气未排出

只要注意初投运时排出换热器内空气，并在运行中检查排气就能避免这种情况发生。

2.1.7 换热器内结垢严重

换热器结垢的原因是循环水水质差。预防办法一是要控制循环水的水质;二是要合理控制量调节与质调节的范围;三是要努力减少管网失水量。换热器结垢造成出水温度低，凝结水排放温度高，换热器效率大大降低。处理办法:一是拆开换热器清理，二是对换热器进行化学清洗。

2.2 循环水流量不足

如果供暖用户不断增加，而水泵仍是原来的水泵，就会使系统循环水流量不足，应更换循环泵或增加循环泵运行台数。循环水流量不足表现为供水、回水温差过大。主要应检查泵内是否积气或堵塞，叶轮是否磨损或是否有其他毛病影响水泵性能。应检查循环泵进、出口阀门，循环泵旁路泄压管止回阀及除污器等。除污器堵塞(除污器前后压差过大)将造成循环泵进口压力过低，甚至抽空，影响循环水流量。若除污器清理干净后，泵进口管仍抽空时，一般是除污器设计过流量不足造成的，应改造除污器，加大其过流量。

2.3 换热器内水击

换热器内水击一般是由于换热器内凝结水水位过高造成的。一般通过加大凝结水排放量就可以解决。也可暂停蒸汽，将凝结水排出后再通入蒸汽。

2.4 换热器泄漏

换热器泄漏分外漏和内漏两种。外漏易发现，根据外漏原因采取相应对策处理即可。若是换热器内漏，一般换热器内有水击声，且凝结水水量大增，停汽后凝水排放不止，此种情况应拆开换热器修理。

3 突发情况

3.1 突然停电

主要措施是及时关闭蒸汽阀门，不让蒸汽流动加热。若汽阀关闭不严，应关闭凝水阀，防止汽侧流动加热。并关闭换热器进水、出水阀门，防止汽化水击产生。然后再进一步采取其他措施，解决汽阀不严问题。

3.2 循环泵突然停运

循环泵突然停运应及时启动备用循环泵。若未准备好，应先停蒸汽，待备用泵正常投运后，再投汽运行。突然停运的循环泵未查明原因不能马上启动，以免造成设备损坏。在多台循环泵组合运行中，其中一台突然停运，不易被发现。因此，要标好压力波动范围，勤巡视、勤检查，随时注意系统压力、温度波动情况。设置高低水压报警有利于安全运行。

3.3 管网突然失压

供热管网突然失压，应先关闭汽阀，同时停下循环水泵。一边派人查外网，一边用供回水包分路试压方法确定跑水支路，然后将其他支路投运，再查找跑水点并及时处理。换热站发生故障后，首先要仔细观察，通过分析判断找出发生故障的原因，确有把握后，再采取排除故障的措施，要反复考虑各方面的影响因素，从中找出关键所在，不要过早做出似是而非的结论，以免造成人力、物力和时间的浪费。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学