城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范CJJ34修訂版10、3規(guī)定，民用熱力站供熱規(guī)模，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。當(dāng)不具備經(jīng)濟(jì)比較條件時，熱力站zui大規(guī)模以供熱范圍不超過本街區(qū)為限。以上兩項標(biāo)準(zhǔn)說明：民用熱力站的規(guī)模不宜過大。

熱力站規(guī)模偏大的原因分析

目前，熱力站的規(guī)模普遍偏大，供暖面積一般為10萬m2以上，zui大的達(dá)到40～5010萬m2。    

1、熱力站規(guī)模大的優(yōu)點：  

  集中供熱工程投資較低。在編制集中供熱項目的可行性報告和城市供熱規(guī)劃的投資估算時，供熱項目的投資只計算到熱力站，故熱力站的規(guī)模越大，集中供熱工程的投資越少。  

  經(jīng)濟(jì)評價目標(biāo)函數(shù)：投資回收年限、總費用現(xiàn)值PC和總費用年值A(chǔ)C較低。集中供熱系統(tǒng)包括一次管網(wǎng)、二次管網(wǎng)及熱力站，對供熱系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析時，首先涉及到的是熱力站的規(guī)模。對某供熱區(qū)，在滿足同樣供熱需求的情況下，可以設(shè)置一至數(shù)座熱力站，其規(guī)模的變化必將導(dǎo)致組成該供熱工程的總投資及各項年運行費的變化，熱力站的規(guī)模大，由于同時使用系數(shù)和參差系數(shù)使站內(nèi)設(shè)備容量相對減小，且提高了設(shè)備使用率，但同時壓降和散熱損失增加了，二次網(wǎng)的投資也增加了。從某些經(jīng)濟(jì)分析結(jié)論可知，熱力站的規(guī)模越大越經(jīng)濟(jì)，投資回收年限越短。  

  運行管理人員較少，目前，熱力站基本上是有人值守，每天三班，每班1～2人，熱力站規(guī)模越大，運行人員相對越少。    

2、熱力站規(guī)模偏大的缺點：  

  二次管網(wǎng)水力失調(diào)現(xiàn)象較嚴(yán)重，供熱效果不好，用戶冷熱不均，有部分用戶的室溫達(dá)不一設(shè)計要求，投訴率較高。

一般熱力站是在下列條件下建成的，一種是通過新建二次管網(wǎng)將熱量送到不同單位或不同小區(qū)的舊有庭院管網(wǎng)內(nèi)，由于沒有對舊有管網(wǎng)的水力工況進(jìn)行核算，也沒有對新建管網(wǎng)進(jìn)行水力計算，運行時，各個用戶可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的水力失調(diào)現(xiàn)象。如北京南小營供熱廠的一個熱力站，供熱面積13萬m2，供熱半徑1.5km，熱用戶有市長之家、*社、經(jīng)貿(mào)大學(xué)、化工出版社等，集中供熱*年運行時，出現(xiàn)嚴(yán)重流量分配不均問題，一些用戶反映非常強(qiáng)烈。一種是熱用戶由多層建筑與高層建筑共同組成，如六里橋市政策供熱廠某一熱力站供熱面積25萬m2，其中有兩幢25層高層建筑，設(shè)計時將膨脹水箱置于高層屋頂上，信號管連接在回水支管上，定壓點選擇不當(dāng)使高層建筑zui上幾層經(jīng)常積氣。還有一種是通過分水器將熱分配至幾條主干線上，每條主干線的口徑、長度、供熱面積不一樣，運行時又沒進(jìn)行流量分配，因此，出現(xiàn)流過某些主干的流量偏多的問題。

  二次循環(huán)水泵能耗偏大。目前，熱力站二次水循環(huán)水泵選擇的普遍偏大，運行時的流量和揚程比要求的大得多，形成了大流量的運行方式，帶來了如下問題：降低了水泵運行效率，泵的運行點是由泵的性能和水系統(tǒng)特性兩方面因素確定的點。當(dāng)選擇的泵型號與設(shè)計參數(shù)一致，當(dāng)配管阻力的設(shè)計值和實際的配管阻力一致則水泵運行在理想狀況，減少了無用的運行，實現(xiàn)了的運行。但，現(xiàn)有熱力站水泵幾乎都在使用有富裕能力的水泵，水泵工作點處于低效位置，一般水泵效率約為0.4-0.6。提高了水泵耗電費用。按照《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，供熱系統(tǒng)中循環(huán)水泵的電功率一般控制在單位建筑面積為0.35-0.45w/m2范圍內(nèi)，而大流量運行方式下，熱力站循環(huán)水泵實際電功率在0.5-0.6 w/m2，有的甚至高達(dá)0.6-0.9 w/m2，采暖其循環(huán)水泵的耗電量地加11-33%，甚有達(dá)*。 

出現(xiàn)供熱量浪費現(xiàn)象和失水率過高的問題。當(dāng)熱力站規(guī)模較大時，水力工況失調(diào)和熱力工況失調(diào)往往使近端用戶室溫超過設(shè)計室溫，浪費了供熱量，末端用戶室溫不能達(dá)標(biāo)，有些用戶放水，失水率過高也浪費了供熱量。  

  現(xiàn)有熱力站的設(shè)備不能滿足分戶供熱、計量收費的要求。  

  計量收費要求在熱力站內(nèi)設(shè)置熱量計，設(shè)置壓差控制器或限流器，采用變速水泵等。目前許多熱力站高有或僅安裝上述部分設(shè)備，不能適用分戶供熱、計量收費的要求。  

  熱力站規(guī)模越大，系統(tǒng)水力工況變化較大，對壓差控制器、限流器、恒溫閥的耐壓能力提出了更嚴(yán)格的要求。設(shè)計時常常把現(xiàn)有規(guī)格的用于定流量系統(tǒng)的閥套用到變流量系統(tǒng)上。實際運行說明，這樣構(gòu)成的系統(tǒng)不能滿足熱力站規(guī)模大的高壓差的要求，結(jié)果是變流量供熱系統(tǒng)的溫差Δt達(dá)不到設(shè)計要求，熱交換器不能有效地工作。主要原因是閥的泄漏，閥不能充分關(guān)閉或者閥的密封和閥芯遭到腐蝕等。如果熱力站規(guī)模小些，則水力工況變化也小，控制上相對穩(wěn)定，熱力站設(shè)備的選型易于滿足用戶的要求。  

3．形成熱力站規(guī)模偏大的原因分析  

  僅以經(jīng)濟(jì)評價標(biāo)準(zhǔn)作為優(yōu)化目標(biāo)是導(dǎo)致熱力站規(guī)模偏大的主要原因之一。

優(yōu)化熱力站規(guī)模時，不僅要考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，即投資和成本，而且還要從節(jié)能、環(huán)境保護(hù)、供熱可行性和安全性的觀點來進(jìn)行多目標(biāo)的評價。在多目標(biāo)評價方法中，可采用標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重方法，如確定熱力站規(guī)模時，應(yīng)將供熱可靠性、安全性放在*，經(jīng)濟(jì)性居第二，三是節(jié)能性和環(huán)保性。即權(quán)重：供熱可靠性為0.4，經(jīng)濟(jì)性為0.38，節(jié)能性和環(huán)保性為0.22。若只考慮經(jīng)濟(jì)性，則可能得到熱力站的規(guī)模越大越優(yōu)的結(jié)論。給很多人以誤導(dǎo)。并成為建設(shè)熱力站的理論根據(jù)。  

  投資政策的局限性。審查和評估集中供熱工程項目時，投資只估算到熱力站，不考慮二次管網(wǎng)和用戶，故熱力站越大，項目投資越好控制在某范圍內(nèi)，投資回收其越短，項目也越易于通過。  

  管理體制上的問題。許多熱力公司負(fù)責(zé)從熱源廠購熱，將熱輸送到熱力站，物業(yè)公司負(fù)責(zé)熱用戶的管理。集中供熱是一項系統(tǒng)工程，管理可以分級，但規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行應(yīng)有全局觀念，而目前建設(shè)、運行受到了管理很大的影響，這也是形成熱力站規(guī)模偏大的重要原因之一。

福利性供熱和按面積收費的方法對熱力站規(guī)模的影響作用是將熱量從熱網(wǎng)轉(zhuǎn)移到用戶，將熱源發(fā)生的熱介質(zhì)溫度、壓力、流量調(diào)整、變換到用戶設(shè)備所要求的狀態(tài)，保證局部系統(tǒng)安全和經(jīng)濟(jì)運行。供熱改革前，屬福利性供熱，按面積收費，一般采用質(zhì)調(diào)節(jié)的定流量方式，不管用戶有什么特殊要求，不分上班、下班，有采暖期的每個小時內(nèi)都保持室溫為設(shè)計值，熱力站的調(diào)節(jié)、控制較簡單，設(shè)備民少，運行調(diào)節(jié)對熱力站的規(guī)模影響不大，這也是形成熱力站的規(guī)模大的原因之一。 

缺少無人值守的調(diào)節(jié)控制設(shè)備或設(shè)備價格太高。減少運行人員也成為了熱力站規(guī)模偏大的間接影響因素。

國外熱力站的規(guī)模 

  以前相關(guān)雜志介紹地國外樓棟式熱力站，這種形式優(yōu)點很多，但投資相對貴些。以下介紹丹麥哥本哈根西部集中供熱系統(tǒng)（VEK），它是目前北歐集中供熱的典型系統(tǒng)（見圖1）。圖1所示系統(tǒng)具有如下特點：

 調(diào)峰負(fù)荷分散設(shè)置在各熱力站內(nèi)。如：VEK調(diào)峰負(fù)荷約占負(fù)荷的7.4%，分別設(shè)置在19個熱力站內(nèi)。如PEC調(diào)峰負(fù)荷為總熱負(fù)荷的12%，分別設(shè)置在122個熱力站內(nèi)。 

  調(diào)峰鍋爐一般單臺容量為1-2噸/h的燃?xì)猓ㄓ停╁仩t。根據(jù)用戶的要求和室外氣候條件的變化，自動啟停，無人值守。帶有調(diào)峰鍋爐房的熱力站的供熱規(guī)模一般約為500戶，供熱面積一般約為3萬-3.5萬m2。  

   VEK一次水供回水溫度為115℃/55℃，PEC一次水供回水溫度約為130℃/70℃。  

   從以上介紹可知，丹玫等北歐國家熱力站的供熱規(guī)模一般約為500戶，供熱面積約為3萬至3.5萬m2。 

確定熱力站合理規(guī)模原則的探討

1、原則

熱力站的規(guī)模應(yīng)符合分戶供熱、計量收費的要求。為了適應(yīng)便于收費、調(diào)節(jié)的室內(nèi)戶內(nèi)雙管系統(tǒng)變流量運行的要求，熱力站內(nèi)應(yīng)設(shè)置水泵供熱量的熱量表；安裝實施質(zhì)調(diào)的氣候補(bǔ)償器和安裝改變水泵轉(zhuǎn)速的壓差控制器和變頻調(diào)速水泵。為了運行穩(wěn)定，供熱可靠，減少噪聲和振動，熱力站規(guī)模可為2萬m2左右，并可設(shè)置在地下室或?qū)ｉT的熱力站柜內(nèi)，實現(xiàn)無人值守。  

  提高供熱可靠性能安全性。水力工況失調(diào)是造成熱力工況失調(diào)的主要原因，熱力工況失調(diào)意味著供熱不可靠，分戶供熱要滿足用戶對熱環(huán)境的要求，有時用戶要求室溫為20℃以上，有時卻只要10℃左右。由此可見，分戶供熱的前提條件是實現(xiàn)系統(tǒng)的水力平衡。從上面分析可知，熱力站規(guī)模偏大可能會帶來水力失調(diào)的問題。故希望熱力站規(guī)模小一些。  

經(jīng)濟(jì)性仍然是決定熱力站規(guī)模的主要原因。通過一些工程的實踐和采用多目標(biāo)評價方法的優(yōu)選，說明熱力站規(guī)模在2萬-3萬m2范圍內(nèi)是比較合適的。

2、技術(shù)發(fā)展、設(shè)備*為發(fā)展無人值守?zé)崃φ緞?chuàng)造了條件  

  a.新型、、結(jié)構(gòu)緊湊、便于維護(hù)、使用壽命長的換熱器的出現(xiàn)和生產(chǎn)減少了熱力站的占地面積提高了供熱可靠性。  

  b.采用率水泵。新設(shè)計制造或進(jìn)口的水泵、電機(jī)的效率有明顯提高警惕，泵一般提高10-20%，電動機(jī)一般提高1-5%。  

  c.采用用*的流量控制方法。用電機(jī)調(diào)速控制泵的流量是的節(jié)是方案，其中變頻調(diào)*果。目前，許多廠商能提供各種性能好、價格低的變頻器。  

  d.限流器、壓差調(diào)節(jié)器、氣候補(bǔ)償器等調(diào)節(jié)、控制設(shè)備齊全。