杨福禧 徐兵

摘  要：换热站作为供热配套设施中的重要中转站，关系着供热企业的运行安全及百姓的宜居生活。为了提高供热管网运行的经济可行性，进一步降低供热成本，使供热管理由粗放式向信息化、智慧化转变。智慧化换热站是实现智慧供热的重要环节和关键节点，不断提升供热系统的智能化、信息化水平，才能实现环保与民生改善的双赢。该文着重探讨智慧化供热的站房环境、管道设备工艺要求、自控一体化系统等方面的建设。

关键词：换热站;站房环境;管道设备工艺;自控一体化系统

中图分类号：TP311        文献标志码：A

0 引言

当前供热还主要依靠燃煤电厂提供热源，电厂运行难免对大气造成一定的污染，而雾霾治理工作日益严峻，热力企业粗放式的管理越来越难以适应发展的需要;煤改氣、煤改电造成的能源成本急剧升高，而且脱硫除尘、排放指标的定量考核也造成运行成本的升高。只有靠计算机专家系统代替人工经验、靠自动化控制代替人力劳动，运用现代化的科学管理技术、自控设备的有效运行，才能实现换热站的智慧化、自动化运行目标。

1 智慧化换热站的建设要求

智慧化换热站是将现阶段先进的物联网技术和热不平衡系统解决方案相结合应用于换热站过程中的统称。需要整合供热公司生产相关系统，把各个换热站的数据传输到公司总控室，建立大数据中心，实现大数据的数据挖掘和决策，为供热企业生产运行、资源调控提供依据，实现换热站数据采集智能化、系统调控自动化、运营监管科学化，从而达到供热稳定、高效节能、绿色环保的最终目的，实现供热公司的智慧化管理。

1.1 环境要求

智慧化换热站建设的环境要求主要表现在以下几个方面：①换热站内地面要浇筑C20以上混凝土，并覆盖绿色地坪漆;站内单独设置换值班室，电气设备区，换热设备区，建筑物外的噪声小于 50 dB;②换热站内要设置收集排水系统，低洼处要有集水坑和排污泵。③负荷50 000 m2及以下的换热站，占地面积必须在200 m2以上;负荷十万平米左右的换热站，占地面积必须400 m2以上;负荷20 m2左右的换热站，占地必须在600 m2以上。 ④换热站内换热器、阀门和管道等设备必须用岩棉进行保温，外层包裹银白色彩钢板，保温后的外表面温度不得大于 50℃;换热器采用橡塑彩钢一体框架进行保温，所有管道应标志色环和水的流向（供水为红色、回水为绿色）。

1.2 管道设备工艺要求

智慧化换热站建设的管道设备工艺要求主要表现在以下几个方面：①换热器：板式换热器主要零部件的密封材质为三元乙丙橡胶，框架为Q235-A。换热面积一般为供热需求的130% ，换热效率需达到 90% 以上;每台板换的总片数不能超过150片;板式换热器一二次网等流量换热时，一二次供水端差不大于2℃;板片为0.8 mm以上的316 L不锈钢。设备设计温度150 ℃。②循环水泵：循环水泵的额定流量为小区（单位）所需总流量的100%左右;水泵工作温度范围为 0℃～120 ℃;必须用氟橡胶以上的材质作为水泵的密封;叶轮材质选用灰铸铁（HT250）。 ③补水泵：补水最大流量为循环流量的 4%;补水泵的额定扬程为水泵入口处至供暖最高点之间的高差加上5 m H2O（0.05 MPa）以上的富裕压力;水泵的额定流量在循环水泵额定流量的2%～4%。④全自动加药器：站内环境温度 5℃～40℃;介质温度≤50℃;入口水压：0.2 MPa～0.4 MPa。 ⑤补水水箱：内部实际盛水量能够供应2小时左右的补水量;实际装水量不小于公称容积。 ⑥除污器：一次网供水管按照机组安装Y型过滤器（带手动排污功能），二次网回水管按照每一台机组配备除污器（旋流式或立式扩容）;结构为带龙骨不锈钢材质的滤网，禁止2.0 mm以上杂质通过。 ⑦管道标准：温度≥130℃，承压≥2.5 MPa;换热站系统不能使用直缝钢管，DN≤150管道采用无缝钢管且厚度不小于5 mm;DN≥200以上的钢管采用双面埋弧焊螺旋且厚度不小于6 mm。⑧分集水器：换热站分集水器承压等级≥1.6 MPa，耐温≥130℃;支路≥3个以上时设置分集水器，出口阀门宜距离地面1.4 m左右;分集水器直径为最大，接管直径不小于所有支路管道横截面积之和。

2 换热站控智能制系统及仪表要求

换热站智能控制系统通过对模拟量和开关量信号的采集，利用现代工业自控技术、计算机技术、通信技术、物联网技术，实现由传统的人工操作模式向现代化、自动化、智能化的模式转变，最终实现自动控制与无人值守。

2.1 控制系统

换热站的控制系统包括电动阀、循环泵、补水泵等设备的自动控制。

电动阀、循环泵联动控制：换热站控制系统首先要考虑要有节能降耗的自动控制功能，根据二次网侧供回水温度控制一次网侧电动阀开度;根据二次网测供回水压差或者室外温度补偿器控制循环泵频率。

排污池水箱液位联动控制：换热站机组运行过程中由于自然灾害或者泄漏等情况导致地下室积水增加，因需要水箱液位与排污泵联动控制，当排污池水位达到限位时排污泵自动排污。

定压补水联动控制：补水定压系统的作用是防止二次网运行过程中缺水，换热机组补水箱要有液位检测点，系统设定补水泵启停压力，泄压阀启停压力;通过控制水箱不同的液位检测点与当前补水泵运行压力联合动作，保证换热站二次网运行压力稳定在某一个范围内，使系统达到最大的节水量的同时满足换热站正常运行。

2.2 换热站机组测点与设备技术要求

①一次网测点：供水压力、供水温度、回水压力、回水温度、供水流量、热量、供水电动调节阀、换热站电量。②二次网测点：供水压力、供水温度、回水压力、回水温度、供水流量、热量、补水流量、补水箱液位、回水泄压电磁阀启停信号、水泵运行状态与频率。③温度变送器要求：输入信号：Pt100铂电阻信号输入;热电阻选用A级铂电阻Pt100、铠装热电阻;供电电压：24 VDC;精度等级高于0.5级;输出标准4 mA～20 mADC信号;二线制。④压力变送器要求：精度等级高于0.5级;供电电压：24VDC;输出标准4 mA～20 mADC信号;二线制。⑤热量表量要求：电流输出：标准4 mA～20 mA模拟信号，OCT输出：能够输出正、负、净累计热量、流量脉冲信号或者瞬时热量、流量频率信号;继电器输出：可输出所需源信号（象无信号、反流量等）;具有防非操作人员误动的密码锁保护，具有声音报警提示功能具有记忆日、月、年累积热量、流量;测量温度：0 ℃～160 ℃;流速范围：0～±30 m/s，正、反向双向计量;准 确 度：优于1.0%（标准条件下）;压力≤1.6 MPa;就地控制器带RS485通信接口。⑥水表、电表要求：水表和电表应带RS485通信接口，且提供开放的通信协议;计量等级B级或B级以上。

3 结语

智慧化换热站是实现智慧供热的重要环节和关键节点，只有在换热站建设过程中对换热器、水泵、阀门及管道工艺等暖通硬件设备的质量严格把关，同时高质量建设换热站各种温度压力测点、实现换热站电动阀-水泵联动、补水泵与水箱液位联动等连锁措施，才能实现换热站的按需供热和热源能力不足时的热量调控，对供热企业的科学生产经营和精细化管理起到了积极的作用。由此将不断提升供热系统的智能化、信息化水平，才能实现环保与民生改善的双赢。

参考文献

[1]路国伟.集中供热系统换热站的节能措施[J].山西建筑，2019（8）：177-178.