摘要：集中供热系统作为现代城市重要的基础设施之一，其能效和环保性日益受到重视。换热站作为集中供热系统的关键组成部分，承担着将热量从一次侧系统传递到二次侧系统并分配至用户端的重要任务。然而，换热站在运行过程中消耗的电能较高，成为制约供热系统能效提升的关键因素之一。本文旨在分析换热站运行电耗的影响因素，并提出相应的控制方法和策略，以期为供热行业的节能减排提供参考。

关键词：换热站与；运行电耗；控制方法；策略

引言

集中供热系统通常由一次侧系统和二次侧系统组成。一次侧系统主要包括热源（如锅炉、热电厂等）和供热管网，而二次侧系统则包括换热站和用户端的散热设备。换热站作为二次侧系统的源头，通过调节和转化利用循环泵将热量按需分配至用户端。然而，由于设备选型不当、运行管理不善等原因，换热站的电耗普遍偏高，影响了整个供热系统的能效。因此，研究换热站运行电耗的控制方法和策略具有重要意义。

1.换热站电耗影响因素分析

1.1设备选型与配置

换热站的设备选型与配置直接影响其电耗水平。以循环泵为例，若其流量和扬程超出实际需求，热介质在热网中的流动就会出现异常。过大的流量使得热介质流速过快，这需要循环泵消耗更多的电能来维持这种不合理的流动状态。同时，过快的流速可能导致热能在传输过程中未能充分与周围环境进行热交换，造成热能的浪费。而且，在一些新建成的换热站中，设备选型是依据规划进行的。然而，实际情况是热用户的热负荷可能无法按时按计划达到预期水平。比如一些新开发的区域，入住率不及预期，热用户数量少，热负荷低。这就使得原本按照较大热负荷选型的设备出现“大马拉小车”的情况，循环泵等设备在低负荷下运行，电能浪费现象极为严重。

1.2运行管理

换热站的运行管理水平直接关联到其能效和经济性。在日常运行中，若工作人员缺乏科学调度和精细化管理，如未能根据室外温度变化适时调整一次网和二次网的供水温度，将直接导致热量供应过剩或不足，造成不必要的能源浪费。此外，循环泵的运行策略同样关键，不合理的频率设置或未能及时根据实际需求启停循环泵，都将增加不必要的电能消耗。同时，老旧设备的维护更新也是一大挑战，长期运行的设备因磨损、老化导致效率下降，若不及时进行维护或替换，将进一步推高换热站的电耗水平。

1.3管网结垢与腐蚀

热力系统中的管网结垢与腐蚀问题是影响换热站能效的隐蔽杀手。管网内部结垢会降低热传递效率，使得热量在传输过程中损失加剧，而腐蚀则直接威胁到管网的完整性和安全性，缩短供热设施的使用寿命。更重要的是，结垢和腐蚀还会加剧管网的泄漏问题，增加失水率，这不仅意味着更多的热能损失，也迫使换热站不得不增加循环泵的运行时间以补充失去的水量，从而间接增加了电耗。

2.换热站运行电耗控制方法与策略

2.1变频设备的应用

在换热站运行中，针对循环泵流量和扬程过大导致电耗过高的问题。可以通过应用变频设备来解决。通过手动调节变频设备的频率，能够精准地控制电机的转速。当频率降低时，电机转速随之减慢，其功率也相应减小。这直接作用于水泵，使得水泵的流量和扬程得到合理调整。例如，在热负荷较低的时段，如夜间或过渡季节，适当降低频率，可避免不必要的大功率输出，从而实现节能。然而，在调节频率过程中，必须谨慎把握调节幅度。幅度过大可能导致水泵效率大幅下降，无法满足用户室内温度需求；幅度过小则无法达到理想的节能效果。实践证明，合理应用变频设备后，换热站的电耗能够显著降低。

2.2防腐阻垢剂的应用

在热力系统中，管网结垢和腐蚀问题是影响换热站运行效率和电耗的重要因素。为有效解决这些问题，可以应用防腐阻垢剂。这种专门的化学药剂具备多种强大功能。首先，其除垢功能十分显著，能够分解并清除附着在管网内壁上的污垢，防止污垢逐渐积累导致管径变小，进而降低热介质的流动阻力，提高管网的传热效率。其次，防腐作用至关重要，它可以在管道表面形成一层致密的保护膜，将金属管道与腐蚀介质隔离开来，有效阻止腐蚀的发生，大大延长管网和供热设施的使用寿命。再者，防菌和防藻功能也不可忽视，它能够抑制微生物在管道内滋生繁殖，避免微生物的代谢产物对管道造成腐蚀和堵塞。通过应用防腐阻垢剂，不仅可以减少因结垢和腐蚀带来的设备维护和更换成本，还能降低失水率，确保供热系统稳定运行。

2.3老旧设备改造与更新

对于老旧换热站而言，进行变频改造是降低电耗的关键举措。由于传统老旧设备可能存在阀门节流损失较大的问题，通过变频改造，能够依据实际运行需求灵活调整设备的运行频率，从而避免因节流造成的不必要能量损耗。而对于建设时间较晚的换热站，需要依据二次管网的规模和负荷准确地计算管网阻力。这样做的目的在于进一步优化供热设备的选型，确保所选用的设备既能满足供热需求，又能在一定程度上降低设备的初始投资成本，同时提高设备的运行效率。在水泵配置环节，要根据换热站的规模大小尽量采用单台泵运行的方式，并且不设置备用泵。这种配置方式有助于简化整个系统的结构，一方面减少了设备的数量，从而降低了系统的复杂程度，另一方面也能够有效降低维修量和维修难度，进一步为降低换热站的电耗创造有利条件。

2.4运行管理优化

换热站的运行管理也是节能降耗的关键。工作人员需要密切关注每天的气温变化情况，因为气温的高低直接影响着热用户的需求。根据气温的波动，及时且精准地调整一次网和二次网的温度是非常必要的。例如在寒冷的冬季，适当提高温度以满足用户取暖需求；而在较为温暖的季节或白天温度较高时，合理降低温度，避免热量的浪费。同时，要依据热负荷的变化及时调整换热站内循环泵的频率，或者在低负荷时段停运循环泵。当热需求较大时，保持循环泵正常运行并适当提高频率；当热需求较小时，如夜间，降低频率甚至停运循环泵，以此达到节能的目的。此外，加强对老旧设备的维护和管理也不容忽视。定期对设备进行检查、维护，及时发现设备可能存在的老化、磨损等问题，并迅速解决，确保设备始终处于高效运行状态，进一步减少能源消耗。

2.5混水管改造

在二次侧加装混水管的方式，可以将原有的换热循环系统改造成换热混水循环系统，达到高效换热、低阻循环的效果。具体而言，通过在二次侧加装混水管，能够对换热器的工况进行人为干预和改变。这样一来，可以适当提高二次侧的供水温度设定值，并且能够使用和一次侧循环相同的温差。在此条件下，换热器的传热性能能够得到充分发挥，热量传递更加高效，从而达到高效换热的目的。与此同时，由于混水管的加装改变了水流路径，使得流经换热器的流量有所减小。流量的减小直接导致换热器所产生的循环阻力降低，进而二次侧循环水泵在运行过程中所需要克服的阻力也相应减少。这就意味着二次侧循环水泵的电耗会显著降低，为换热站的运行节约了大量电能，提高了能源利用效率。

结束语

综上所述，换热站作为集中供热系统的关键组成部分，其电耗控制对于提高整个供热系统的能效具有重要意义。通过应用变频设备、防腐阻垢剂、老旧设备改造与更新、运行管理优化以及混水管改造等方法，可以有效地降低换热站的电耗，提高供热系统的能效。

参考文献

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