热力站大温差换热机组精编版
换热站供暖系统分阶段等温差控制技术
换热站供暖系统分阶段等温差控制技术泰安鲁邦大河热电有限公司摘要：换热站供暖系统分阶段等温差控制技术是一种先进的热网运行方式，通过合理控制温差的分配，能够提高供暖系统的效率和稳定性。
在传统的供暖系统中，由于温差的不均衡分配，导致部分居民面临过热或不足的问题。
而分阶段等温差控制技术能够解决这一问题，实现能耗的节约和用户舒适度的提升。
为了提高供热系统的运行效率和稳定性，分阶段等温差控制技术应运而生。
该技术通过合理调控管网的供回水温差，实现供热系统的能量平衡和节能运行，具有重要的理论研究和实际应用价值。
关键词：换热站；供暖系统；温差控制引言热能供给是现代城市中最重要的基础设施之一，而换热站作为热能供给系统的核心部件，在供暖、供冷和热水供应中起着至关重要的作用。
换热站通过热传递来实现能源的转移，将中心供热或中心供冷产生的热量或冷量传送到单个建筑或区域。
这种集中供热的模式具有高效、节能的优势，且有助于减少环境污染。
换热站供暖系统广泛应用于住宅、商业、工业等各类建筑和场所。
随着供暖技术的不断发展和需求的增加，对供热系统的控制要求也越来越高。
一、换热站的作用（一）热交换器的重要性在换热站中，热源侧和热用户侧都安装了热交换器，其作用是通过换热介质在两侧之间传递热量。
这样，热源中的热能可以被传递给供热系统中的热载体，而热载体中的热能也可以传递给热用户。
（二）管道系统的关键在换热站中，管道系统扮演着重要角色。
它负责将热源所产生的热能从热源端输送至热用户端。
管道系统通常由进口管道、出口管道和回水管道等组成，保证热能的有效传递和分配。
（三）控制系统保障稳定具备合理能耗的控制系统是换热站不可或缺的。
它能够实现对热交换器温度和压力的精准调控，通过调节流体流量、流速、温度和压力等参数，确保供热系统的稳定运行，降低能源消耗，提高供热效率。
二、等温差控制的概念和目的（一）等温差控制的定义和基本原理等温差控制是指在供暖系统运行过程中，通过调节热源出口温度和循环水回水温度之间的差值（即温差），以控制热能的分配。
大温差供热技术
回水管道回水50°
热
热
用
用
户
户
热 源
供水管道供水70°
热
热
用
用
户
户
小型直接供热系统原理图
二、现阶段我国集中供热输送管网二级管网存在的问题： 从图中看出，一级网和二级网输送原理很相似，不同的是，一级网输送的是高 温大温差的高温水，二级网、小型直接供热网输送的是低温小温差的低温水。他们 都是以水为载体，携带热量进行长距离的热量输送。 热量的计算公式： G=3.6*Q/C(Tg-Th) G:流量，单 m3/h。 Q:热负荷（热量），单位 kw。 C:水的比热容，单位 kj/(kg°C)。 Tg、Th：热网供回水温度，单位°C。 管道中水流量与阻力公式： △P=S*G2 △P：管道两点之间的压差，单位 Pa。
换热器在各个热力交换站相当于二级网系统的热源，二级网 40-50 度的低温用 户回水在换热器中吸收了一级网高温供水的热量，成为 60-70 度的二次供水，在二 级循环水泵的作用下，经过二级网供水管道到用户家中的散热器进行散热---与热用 户室内空气进行热量交换，保持热用户室内温度 18-20°，散热后的水温一般在 40-50 度，通过二级回水管道流回换热器进行再次加热。
也有少量的小型供热系统采用直接供热的方法，热源产生 60-70 度左右的热水， 通过低温供水管道直接送到用户家中，散热后的回水温度一般在 40-50 度左右。参 见小型直接供热系统原理图。
余热供暖暨大温差换热技术
主 第一部分 公司简介 要 第二部分 大温差换热技术及关键设备 内 容 第三部分 烟气余热深度回收技术及关键设备
北京华源泰盟节能设备有限公司成立于2011年，属冰轮集团旗下的国家级高新技术企业，是清华大学供 热领域的产学研基地。目前已成为吸收式大温差换热领域的开拓者、倡导者和领跑者。
郑州泰祥热电（水冷）
提高供热能力
首站供热能力提高 89MW
供暖发电煤耗降低 54.1g/kWh
全年发电煤耗降低 23.4g/kWh
工程评价
经济效益
➢总投资约 8000万元 ➢折合收益 2400万元/年 ➢静态投资回收期 3.3 年
节能减排
年节约3.2万吨标准煤 年减少烟尘排放2.2万吨 年减少SO2排放2000吨 年减少NOx排放1000吨 年减少CO2排放7.9万吨
严格控制区域锅炉房及燃煤电厂的建设 逐步取缔土、小锅炉
集中供热需求旺盛
城市化进程日益加快 集中供热面积迅速增长
挖掘热源供热能力、增大管网输送能力 已成为城市集中供热亟待解决的问题
常规热电联产系统示意图
输入总热量 100%
高中压缸
低压缸
S
发电热量 34%
130℃
供热热量 45%
70
热网加热器
℃
热力 站
余热回收专用机组
供热热量 66%
低压缸
S
发电热 量34%
乏汽热量 21%
空冷岛
电厂能源利用效率大幅度提升 增加供热面积50%
首站余热回收专用机组
首站余热回收专用机组
首站余热回收专用机组特点
余热回收专用机组
400 350 300 250 200 150 100
全自动换热机组技术规范
全自动换热机组技术规范1.总则1.1本技术规范是为青岛经济技术开发区北部工业区热电项目所配采暖及洗澡用水全自动换热机组设备与机力通风冷却塔等设备编制的。
在本技术协议中，对设备的技术性能、技术参数、供货范围、技术服务与责任、运输卸货保管等提出了基本要求。
1.2．需方在本技术规范中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求与适用标准，供方应提供一套满足本技术规范与所列标准要求的高质量的产品及相应的服务，对国家有关安全环保等强制性标准，务必满足其要求，对本技术规范中未提及的但在设备中必不可少的部分或者不能满足本技术规范要求而根据其它标准的部分，供方有责任在投标书中提出，并提供所根据的标准规范。
1.3如未对本技术规范提出偏差，将认为供方提供的设备完全符合本技术规范与标准的要求。
偏差（不管多少）都务必清晰地表示在投标文件附件“技术偏离表中”。
1.4供方执行本技术规范所列标准，如有矛盾时按较高标准执行。
1.5供方应保证提供的设备是全新的、先进的、可靠的、完整的且组合布置合理的，所提供设备务必具有同类项目运行业绩并被证明是成熟产品。
1.6供方应提供自2003年1月1日至今所供运行良好的全自动换热机组400台套的业绩以证明自己能力。
1.7换热机组不得转给他人制造，否则，需方将立即终止其合同，由此给业主造成的一切缺失，由投标方全部承担。
1.8 该技术文件作为合同的附件，与合同具有同等的法律效力。
2.全自动换热机组技术性能要求及供货范围2.1设备使用寿命换热机组的使用寿命，考虑到在设备使用期间所给各工况及经受各项环境条件的综合影响，保证在规定的条件下，达到设备使用寿命30年(易损件除外)2.2要紧技术参数：2.2.1采暖用换热机组换热器型式：汽-水、管壳式换热量：0.8 MW；数量：1台汽侧工作参数：温度：300℃；压力：1.25 MPa热水供回水温度：95/75℃热水循环水泵（使用格兰富耐温120℃立式热水泵，共2台，一用一备，变频）：—循环水泵流量：40t/h；—循环水泵扬程：32m；—循环水泵功率：5.5KW；补水泵台数：2台；一用一备，变频－补水泵功率：1.5KW；－定压补水泵扬程：48m；－定压补水泵流量：4m3；补水箱：长宽高尺寸=1.0m×1.5m ×1.5m凝聚水回收泵：数量2台，扬程1.6MPa,变频操纵，一用一备2.2.2洗澡用换热机组型式：汽－水管壳式换热器数量：1台单台换热量：0.45 MW汽侧工作参数：温度：300℃；压力：1.25 MPa进出水温度：10/65℃立式热水泵，共2台，一用一备，变频操纵：—水量：8t/h；—扬程：32m；—功率：3KW；补水泵台数：2台；一用一备，变频补水泵功率：4.5KW；补水泵扬程：48m；补水泵流量：8m3；2.3要紧技术性能要求2.3.1采暖、洗澡用换热机组使用整体式汽水管壳式喘流全自动换热机组，本机组要求实现压力温度自动操纵，无人职守功能。
承德热力集团有限责任公司_企业报告(业主版)
0.2
TOP7
承德热力集团有限责任公司 2023 年度阀门供应商入围第 3 合同段
替科斯科技集团丽 水流体设备有限公 司
0.1
TOP8
承德热力集团有限责任公司 2023 北 京 市 阀 门 总 厂 股 年度阀门供应商入围第 2 合同段 份有限公司
0.1
2023-07-14 2023-07-14 2023-07-14
年度管件供应商入围
有限公司
30.5
TOP3
承德热力集团有限责任公司 2023 年度螺旋缝埋弧焊钢管供应商入 围
济南玛钢钢管制造 有限公司
\
*按近 1 年项目金额排序，最多展示前 10 记录。
2023-06-28 2023-03-14
（4）信息系统集成和物联网技术服务（1）
重点项目
项目名称
中标单位
中标金额（万元） 公告时间
342.0 0.1 0.1
2022-08-15 2023-05-05 2023-05-05
TOP4
承德热力集团 2022 年度户用供 热计量超声波热量表供应商入围
\
2023-01-16
*按近 1 年项目金额排序，最多展示前 10 记录。
（3）黑色金属冶炼及压延产品（3）
重点项目
项目名称
中标单位
中标金额（万元） 公告时间
目录
企业基本信息 .................................................................................................................................1 一、采购需求 .................................................................................................................................1
热力站大温差换热机组
REPORTING
WENKU DESIGN
发展趋势
高效节能
随着能源紧缺和环保要求的提高，高效节能将成为热力站大温差换热机组的重要发展趋势 。通过采用先进的换热技术、优化设备结构和提高系统控制水平，降低机组能耗，提高能 源利用效率。
大型化、集成化
为满足城市集中供热和区域能源站等大型项目的需求，热力站大温差换热机组将向大型化 、集成化方向发展。通过模块化设计、工厂预制和现场组装等方式，实现快速、高效、低 成本的建设和运营。
热力站大温差换热机组分类
根据使用场合和热源类型，热 力站大温差换热机组可分为热 水型、蒸汽型和烟气型等。
根据结构形式，可分为板式换 热器型、管壳式换热器型和沉 浸式换热器型等。
根据控制方式，可分为手动控 制型、自动控制型和智能控制 型等。
PART 03
热力站大温差换热机组设 计
REPORTING
本文研究目的和内容
• 研究目的：本文旨在研究热力站大温差换热机组的性能优化和 节能技术，通过理论分析和实验研究，提出有效的优化措施和 节能方案，为实际应用提供理论支持和技术指导。
本文研究目的和内容
研究内容：本文将从 以下几个方面展开研 究
大温差换热机组的性 能影响因素分析；
热力站大温差换热机 组的工作原理和性能 特点；
热力站大温差换热机 组
https://
REPORTING
目录
• 引言 • 热力站大温差换热机组概述 • 热力站大温差换热机组设计 • 热力站大温差换热机组性能分析 • 热力站大温差换热机组应用实例 • 热力站大温差换热机组发展趋势与展望
PART 01
引言
REPORTING
换热机组方案
换热机组设计方案此项目利用生产工艺废水进行二次热能利用，达到节能减排。
根据用户提供，用户可提供300t的40℃热水，二次能源利用后产生12t尽可能高水温的热水，作为工艺用补水。
由于受现有工艺及现场条件限制，经过综合测算，我公司建议采用一套高效率的换热机组，已达到性价比最高。
一、用户提供参数及要求：一次侧热媒为300t的40℃工艺热水，二次侧出水温度38-39℃，流量12t/h。
二、换热机组参数计算：1、热负荷Q=4.1868×12×（39-15）/3.6＝335kw冷水温度取15℃2、一次网流量计算：G1=335/4.2/（40-32）×3600/1000×1.2=35t/h选用管径DN803、二次网循环水量：g=Q×5%/1.163×σt=12t/h（σt为配水管道的热水温差，取24℃）选用管径DN65三、主要设备选择：1、换热器选择：1台2、循环水泵选择：(一用一备) 2台循环水泵流量12t/h，扬程28m，功率3kw换热器设计选型Technical Specification板式换热器设计参数用户:型号: i60-ZM项目: CNSHMZU-3362位号: i60-ZM 75PL 304SS日期: 8/20/2015_____________________________________________________________________________ ____Hot side热侧Cold side冷侧Fluid 流体Water WaterDensity 密度kg/m³991.4 992.9Specific heat Capacity 比热kJ/(kg*K) 4.18 4.18Thermal conductivity 导热系数W/(m*K) 0.629 0.6231Inlet viscosity进口粘度cP 0.654 1.14Outlet viscosity 出口粘度cP 0.756 0.667V olume flow rate 体积流量m³/h 40.0 12.0Inlet temperature 进口温度°C 40.0 15.0Outlet temperature 出口温度°C 32.7 39.0Pressure drop 压力降kPa 98.1 9.30Heat exchanged 热负荷kW 334.4L.M.T.D.对数温差K 5.8O.H.T.C. service 传热系数(运行) W/(m²*K) 5248Heat transfer area 换热面积m²11.0Duty margin 设计余量% 0.0Rel. directions of fluids 流动形式CountercurrentNumber of plates 板片数75Number of passes 流程 1 1Plate material 板片材质ALLOY 304Sealing material 密封垫材质NITRILE CLIP-ON NITRILE CLIP-ONConnection material 接口材质Stainless steel Stainless steel Connection diameter 接口尺寸mm 60 60Nozzle orientation 接口方向S1 -> S2 S4 <- S3Pressure vessel code 压力容器标准ALSFlange rating 法兰标准GBDesign pressure 设计压力bar 10.0 10.0Test pressure 试验压力bar 13.0 13.0Design temperature 设计温度°C 100.0 100.0Length 长x width 宽x height 高mm 476 x 300 x 798Liquid volume 液体容积dm³11.1 11.1Net weight净重, empty空/operating运行k g 100 / 122_____________________________________________________________________________ ___换热机组主要部件技术说明换热器技术说明此项目提供热源温度40℃热水，要充分利用现有资源换出最大热量，要求换热器具有很高的换热效率。
大温差长输技术在热电联产集中供热的应用
李永红 北京清华同衡规划设计研究院有限公司能源所
2018.7
目录
1. 城市清洁能源供热需求及发展 2. 大温差长输热电联产集中供热新模式 3. 应用城市案例简介 4. 总结及建议
技术发明背景 国家高度重视清洁采暖工程实施
党中央和国务院要求加快推进冬季清洁取暖工作
路由总长度约为27km，高差为 48m ， 管 道 设 计 压 力 等 级 取 1.6MPa，总循环流量22000t/h， 主管管径为DN1400，4根（2供2 回），建设两座中继泵站
上安电厂
路由总长为14.9km。长输管线 最 大 高 差 为 156m 。 主 管 管 径 为 DN1400，4根（2供2回）。总循 环流量26400t/h，建设一座回水 加压泵站及隔压换热站
设置电厂系统整体旁通
• 电厂设系统整体旁通，旁通管安装止回阀 • 系统定压点调整至电厂余热回收设施入口，定压高度45米
采取安全措施后事故分析
单台水泵故 障（一般事 故）
一路电源 断电（罕 见事故）
两路电源断电即电厂 停电（极罕见事故）
尖峰加 热器出口
古交侧隧道 隧道 口泵站入口 露头
古交供热管道事故工况
热源
工业抽汽 （t/h）
采暖抽 汽（MW）
余热 （MW）
长输管 网热损 失（MW）
不含调 峰供热 能力 （MW）
调峰 比例
西柏坡电厂
1274 1533
70
2737 30%
上安电厂
1580 1740
47
3273 30%
裕华热电厂
200
910
744
1654 30%
鹿华热电厂
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式
换
热
器
50℃
二次热网水进
热力站吸收式换热机组，热网供回水温差由40℃提高到70 ℃，热网供热能 力提高了75%；
60℃
板
式
二次水
换
热
50℃
器
一次水回 40℃
一 次 水 进
110℃
60℃
吸
收
式
二次水
换
热
50℃
机
组
110℃
60℃
70℃
50 ℃
40 ℃
一、项目概况： 本项目为*****有限公司节能改造项目，采用吸收式换热机组，进行一次、
年收益
263.05万元
节能折标煤3333T/年，可申请补贴99.99万元
七、结论
• 结论一：增加城市集中供热面积 – 回收汽轮机排汽冷凝热44.68万GJ/年；增加民用94260m2供热；增加商 业94260m2供热；
• 结论二：实现采暖低能耗运行,投资回报期短 – 初投资705.5万元； – 年收益263.05万元。
换热器
一次网热水温差 ℃ 换5000HPT 61.6
110-40 5010
110-70 2865 2145
LWM-6000HPT 74.0
110-40 6010
110-70 3442 2568
五、改造内容及初投资
改造内容 5MW吸收式换热机组两台； 6MW吸收式换热机组两台； 管路改造； 热力站土建； 其它装置利用原有；
60℃ 50℃
60℃ 50℃
采暖抽汽
首站
110℃
换热站
Qh
Qh
70℃
换热站
蒸汽
汽轮机 凝汽器
30℃ 20℃
冷却塔
为提高能效、增大供应量、 减少排放，热电厂容量越来越 大，带来两个问题： 1、热网输送能力受限 2、凝汽器损失大
特点： 能源利用率低 大量循环水蒸发损失 造成环境污染
能量输入 100%
系统原理图
首站
换热站
60℃
用户 50℃
110℃
70℃
吸收式换热站
60℃ 50℃
用户
110℃ 首站
40℃
换热器
60℃ 用户
50℃
吸收式换热机组与换热器的对比
110℃ 一次热网水进
70℃ 一次热网水出
60℃
板 二次热网水出
式
换
热
器
50℃
二次热网水进
110℃ 一次热网水进
40℃ 一次热网水出
60℃
板 二次热网水出
初投资：
项目
估算指标
价格
主机
550万
泵组及阀门 37.6元/KW 82.7万
管网及安装费 33.1元/KW 72.8万
总计
705.5万元
六、经济性分析 经济收益
项目 增收取暖费
金额 （万元）
531.63
计算方式
增加民用供热面积94260m2(2145+2568)/50*1000 增加商用供热面积94260m2(2145+2568)/50*1000 收取供暖费用:531.63万元(94260*5.7*4+94260*8.4*4)
机型
LWM-5000HPT LWM-6000HPT LWM-5000HPT LWM-6000HPT
总能力kw
5010 6010 5010 6010
热泵侧 能力 2570 3080 2570 3080
换热器侧 能力 2440 2930 2440 2930
项目名称
用水量
换热机组
一次网热水温差 ℃ 换热量 Kw
热能消耗量
-244.25
消耗热量:9.77万GJ [(2145+2568)*2]*3600*2880 供热费用及运行费用:244.25万元(9.77*25)
耗电费用
-6.33
吸收式换热机组耗电10Kw/台，共4台 耗电费用=10*4*2880*0.55=6.33万元
系统管理维护
-18
定员2人，工资支出2*3=6万元 维护费用3万/台*4台=12万元
• 结论三：节能减排效益显著 – 获得财政补贴99.99万元 – 节约标准煤3333吨/年；减少SO2排放28.3t，减少NOX排放24.7t，每年 可减少温室气体CO2排放8732.5t。
三、改造效果
利用吸收式换热机组技术实现热网水低温回水 在管网不变的情况下，提高管网热能输送能力 降低管网输送单位能耗，降低管线热损失 新建管网时，降低管网初投资 解决老城区改造增大供热量与管网不足的矛盾
四、参考案例
项目名称 1#小区 2#小区 1#商场 2#商场
面积 m2 100000 120000 100000 120000
二次管网水热交换，实现一次管网水低温回水，在流量不变的情况下，增大供 热面积，达到节能减排、提高管网利用率的目的。
二、数据调查主要如下 一次网参数： 供水温度110℃; 回水温度60℃; 热水循环量6000m3/h 二次网参数： 供水温度60℃；回水温度50℃； 区域供暖负荷： 50w/m2 集中供暖收费标准： 民用5.7元/月.建筑平米；商用8.4元/月.建筑平米 能源价格： 电厂热价：32元/GJ； 电价：0.55元/kwh 采暖周期：四个月（2880小时）
• 问题一：城市集中供热热源不足 – 建筑总量飞速增加； – 由于环保要求，控制燃煤锅炉及燃煤电厂的建设。
• 问题二：管网输送能力无法满足集中供热需求 – 热源供热范围迅速扩大，热网初投资负担加大； – 城市大规模扩建，原有管网难以满足要求。
• 问题三：能源利用率低 – 夏季电厂大量废热排放到环境中，能源利用率低，造成热污染； – 公建、高端地产等项目，制冷电力能耗占总建筑能耗的30-50%。
转变为电力 30-40%
其他损失 10-20%
循环水带走的热量 50-60%
这些问题如何解决？
○ 电厂内设置余热回收热泵机组：
– 电厂内设置冷凝热余热回收吸收式热泵机组；
○ 大温差式换热站：
– 小区热力站内设置吸收式换热机组；
○ 设置制冷站提高热力管网利用率：
– 夏季向用户供应热水，使用热水型吸收式冷水机组实现供冷；