許勁松

摘 要：該文闡述了混水供暖系統(tǒng)的原理及方式，結(jié)合改造實(shí)例說明了混水系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及運(yùn)行情況，并分析了混水供暖系統(tǒng)與傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)相比的優(yōu)勢，指出混水供暖系統(tǒng)較傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)更節(jié)能。

關(guān)鍵詞：混水系統(tǒng) 混水泵 節(jié)能

中圖分類號：TU832.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0087-01

在供暖系統(tǒng)中，從熱源與熱用戶的連接方式可以分為：直接連接的供暖系統(tǒng)，間接連接的供暖系統(tǒng)，直接連接的混水供暖系統(tǒng)。直接供暖系統(tǒng)為熱源與用戶直接連接，即熱源、管網(wǎng)、熱用戶三部分組成，優(yōu)點(diǎn)是投資小、運(yùn)行簡單。缺點(diǎn)是介質(zhì)溫差小流量大、受地形影響大、熱損失大，另外供暖面積不宜過大；間接供熱系統(tǒng)即兩級供熱形式，該形式為熱源、一級管網(wǎng)、換熱站、二級管網(wǎng)、熱用戶五部分組成，這種供暖系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)穩(wěn)定、不受地形限制、易于水力平衡調(diào)節(jié)、一級網(wǎng)投資小等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)換熱站投資大、熱損失大、維修成本大等。近些年來，混水式供暖系統(tǒng)在實(shí)際供暖中不斷得到應(yīng)用，系統(tǒng)在逐步完善，該系統(tǒng)由熱源、一次網(wǎng)、混水換熱站、二次網(wǎng)、熱用戶五部分組成，優(yōu)點(diǎn)是集前兩者供暖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)于一身，表現(xiàn)在系統(tǒng)投資小、運(yùn)行簡單、易于水力平衡調(diào)節(jié)、熱源廠內(nèi)部循環(huán)泵投資小、不受地形限制等，而且相對于前兩者供暖更靈活，更適用于供暖面積的變化。

1 混水系統(tǒng)的原理及方式

混水系統(tǒng)是一種將高溫差小流量的熱水轉(zhuǎn)換成低溫差大流量循環(huán)水的裝置，采用混水降溫裝置之后，可以給集中供熱用戶提供合適的低溫差大流量循環(huán)水。即系統(tǒng)中二級網(wǎng)回水一部分通過混水循環(huán)泵作用混入一級網(wǎng)供水成為二級網(wǎng)供水，另一部分回水作為一級網(wǎng)回水返回一級總網(wǎng)。換熱站所處供暖一次網(wǎng)位置及地勢不同，混水系統(tǒng)主要有以下三種方式。

1.1 混水泵旁通加壓

混水泵設(shè)置在混水旁通管路上，利用水泵將二次網(wǎng)的一部分回水加壓打入混水器與一次網(wǎng)供水中混合加熱，形成二次網(wǎng)供水，二次網(wǎng)的另一部分回水作為一次網(wǎng)回水返回一次網(wǎng)回水管；一次網(wǎng)供回水上設(shè)置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，水泵前后安裝閥門并采用變頻控制，即可以實(shí)現(xiàn)混水運(yùn)行?；焖门酝訅夯焖B接方式是混水連接方式的基本形式，混水站大多采用此種形式。

1.2 混水泵供水加壓

混水泵設(shè)置在二次網(wǎng)供水總管上，一次網(wǎng)回水調(diào)節(jié)閥將二次網(wǎng)回水壓力調(diào)節(jié)至滿足二次網(wǎng)系統(tǒng)靜壓，當(dāng)一次網(wǎng)供水壓力高于二次網(wǎng)回水靜壓時(shí)，一次網(wǎng)供水側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)流量的同時(shí)一次網(wǎng)供水閥后壓力與二次網(wǎng)回水靜壓相持平衡，利用水泵將二次網(wǎng)一部分回水及一次網(wǎng)供水同時(shí)吸入混水器中混合加熱，形成二次網(wǎng)供水，另一部分二次網(wǎng)回水直接返回一次網(wǎng)回水總管；一次網(wǎng)供水與混水旁通上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，水泵前后安裝閥門并采用變頻控制。這種形式多用于混水連接供熱系統(tǒng)的末端混水站及地勢高的混水站。

1.3 混水泵回水加壓

混水泵設(shè)置在二次網(wǎng)回水總管上，利用水泵將二次網(wǎng)回水加壓，一部分回水受混水旁通管路上的調(diào)節(jié)閥或者一次網(wǎng)回水管路上調(diào)節(jié)閥（視水泵出口到一次網(wǎng)總回水與到二次網(wǎng)供水需增壓力相對大小定）支配流入混水器與一次網(wǎng)供水混合加熱，形成二次網(wǎng)供水，另一部分回水直接返回一次網(wǎng)回水總管；一次網(wǎng)供回水上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，水泵前后安裝閥門并采用變頻控制。這種形式多用于混水連接供熱系統(tǒng)的末端混水站及地勢低的混水站。

2 混水供暖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)

2.1 混水供熱系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

（1）減少了換熱站的初始投資。換熱站廠房尺寸縮小，降低了土建投資；減少了換熱器、補(bǔ)水箱、補(bǔ)水泵等設(shè)備，降低了設(shè)備投資；設(shè)備減少還表現(xiàn)在管道、閥門、電氣控制系統(tǒng)等附屬投資。（2）系統(tǒng)的補(bǔ)水集中到熱源補(bǔ)水，水處理成本降低。（3）系統(tǒng)運(yùn)行成本降低。主要表現(xiàn)在換熱站循環(huán)泵電耗下降，無補(bǔ)水電耗。雖然集中在熱源補(bǔ)水，集中補(bǔ)水電耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于分散補(bǔ)水電耗。（4）換熱站設(shè)備減少，冬季運(yùn)行、夏季維修量人員減少。（5）二次網(wǎng)采用軟化除氧水，可以大幅度降低管道腐蝕，提高二次網(wǎng)管道的使用壽命。（6）混水系統(tǒng)節(jié)能，首先表現(xiàn)在，設(shè)備減少系統(tǒng)阻力降低，提高了二次網(wǎng)資用壓頭；其次熱損失降低，傳統(tǒng)換熱站內(nèi)的換熱器熱損失大。

2.2 混水供熱系統(tǒng)的缺點(diǎn)

（1）混水系統(tǒng)雖然將管網(wǎng)分為一、二級網(wǎng)，但水系統(tǒng)是連通的，一旦二級網(wǎng)大量失水，造成整個(gè)系統(tǒng)缺水，如補(bǔ)水不當(dāng)，影響到供暖系統(tǒng)高區(qū)供暖甚至影響鍋爐安全運(yùn)行，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性低。（2）全系統(tǒng)水質(zhì)相同，水處理量大，運(yùn)行成本高。（3）混水系統(tǒng)中，存在一級網(wǎng)循環(huán)泵與二級網(wǎng)循環(huán)泵串聯(lián)，二級網(wǎng)循環(huán)泵并聯(lián)，如果沒有較好的調(diào)控設(shè)備和調(diào)節(jié)手段，就會(huì)直接影響一二級網(wǎng)的流量和壓力變化，造成嚴(yán)重的冷熱不均或回水壓力不穩(wěn)的狀態(tài)，使供熱質(zhì)量難以保證，并對運(yùn)行人員的技術(shù)水平要求較高。

3 混水供暖系統(tǒng)的運(yùn)行

3.1 混水供暖系統(tǒng)定壓

混水系統(tǒng)定壓采用一次網(wǎng)回水閥門進(jìn)行定壓?；焖惫┕岱绞蕉尉W(wǎng)系統(tǒng)也需要定壓，因?yàn)楦鞴嵝^(qū)的地勢高差不均，要保證二次網(wǎng)系統(tǒng)最高處不倒空，不同的地勢高差需要不同的靜壓力。此三種混水方式均是在各熱力站一次網(wǎng)分支回水處設(shè)置調(diào)節(jié)閥通過節(jié)流分擔(dān)一部分一次網(wǎng)分支的資用壓差，使二次網(wǎng)資用壓力保持在一次網(wǎng)分支壓力的較高段，同時(shí)滿足二網(wǎng)系統(tǒng)的靜壓。

3.2 混水供暖系統(tǒng)控制方式

三種混水系統(tǒng)的循環(huán)泵均采用變頻控制，根據(jù)二次網(wǎng)的供暖面積調(diào)節(jié)循環(huán)泵的流量，根據(jù)一次網(wǎng)供水和旁路的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開啟，控制二次網(wǎng)供水溫度。并且設(shè)置超壓泄水保護(hù)，當(dāng)一次網(wǎng)出現(xiàn)異常情況，電磁泄壓閥超壓泄水實(shí)時(shí)保護(hù)，以保證二次網(wǎng)系統(tǒng)安全性。

3.3 混水供暖系統(tǒng)耗能

三種混水系統(tǒng)因混水泵安裝位置不同，造成二次網(wǎng)升壓點(diǎn)不同。相同的二次網(wǎng)流量，水泵的做功不同，所以各混水方式的運(yùn)行耗電量就不同。

4 混水供暖系統(tǒng)實(shí)例

國電沈西熱電廠小于供暖區(qū)域，供暖面積200萬m2。熱源采用沈西熱電廠高溫水，沈西熱電廠高溫水供水120 ℃，回水80 ℃。小于地區(qū)要求供水溫度90 ℃，回水溫度60 ℃，安裝傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，新建一座換熱站，內(nèi)設(shè)板式換熱器6000 m2，循環(huán)水泵三臺(tái)，補(bǔ)水泵兩臺(tái)，補(bǔ)水箱一臺(tái)60 m3，軟化水設(shè)備一套、電控柜等設(shè)備，另外換熱站建筑面積不小于500 m2。換熱站不但投資高，施工周期長，運(yùn)行管理復(fù)雜等缺點(diǎn)。引入混水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案后，換熱站僅保留循環(huán)泵三臺(tái)即可。不但降低了投資，縮短了工期，降低了運(yùn)行管理的難度。具體方案：采用小于部分回水（60 ℃）與沈西熱電廠高溫水供水（120 ℃）混合后達(dá)到90 ℃，作為小于供水，小于另一部分回水，進(jìn)入沈西高溫水回水。該系統(tǒng)通過閥門開啟，呈現(xiàn)兩種運(yùn)行模式，分別為直供系統(tǒng)和混水系統(tǒng)：直供系統(tǒng)分為：一次網(wǎng)供水作為小于供水，需關(guān)閉閥門b閥門c，加壓泵不啟動(dòng)；一次網(wǎng)回水作為小于供水，需關(guān)閉閥門a閥門c，啟動(dòng)加壓泵，調(diào)節(jié)閥門d。混水系統(tǒng)，關(guān)閉閥門b，啟動(dòng)水泵，一部分小于回水，與一次網(wǎng)供水進(jìn)入混水器混合后作為小于供水供暖。

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