一 序言
北京市《新建集中供暖住宅分戶熱計量設計技術規程》4、11中規定，應經技術經濟論證，合理確定換熱站的供暖范圍，供暖面積宜加以控制。
城市熱力網設計規范CJJ34修訂版10、3規定，民用熱力站最佳供熱規模，應通過技術經濟比較確定。當不具備經濟比較條件時，熱力站最大規模以供熱范圍不超過本街區為限。以上兩項標準說明：民用熱力站的規模不宜過大。
二 熱力站規模偏大的原因分析
目前，熱力站的規模普遍偏大，供暖面積一般為10萬m2以上，最大的達到40～5010萬m2。
1、熱力站規模大的優點：
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，故熱力站的規模越大，集中供熱工程的投資越少。
經濟評價目標函數：投資回收年限、總費用現值PC和總費用年值AC較低。集中供熱系統包括一次管網、二次管網及熱力站，對供熱系統進行經濟分析時，首先涉及到的是熱力站的規模。對某供熱區，在滿足同樣供熱需求的情況下，可以設置一至數座熱力站，其規模的變化必將導致組成該供熱工程的總投資及各項年運行費的變化，熱力站的規模大，由于同時使用系數和參差系數使站內設備容量相對減小，且提高了設備使用率，但同時壓降和散熱損失增加了，二次網的投資也增加了。從某些經濟分析結論可知，熱力站的規模越大越經濟，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，熱力站規模越大，運行人員相對越少。
2、熱力站規模偏大的缺點：
二次管網水力失調現象較嚴重，供熱效果不好，用戶冷熱不均，有部分用戶的室溫達不一設計要求，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將熱量送到不同單位或不同小區的舊有庭院管網內，由于沒有對舊有管網的水力工況進行核算，也沒有對新建管網進行水力計算，運行時，各個用戶可能會出現嚴重的水力失調現象。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、中國日報社、經貿大學、化工出版社等，集中供熱第一年運行時，出現嚴重流量分配不均問題，一些用戶反映非常強烈。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，定壓點選擇不當使高層建筑最上幾層經常積氣。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，運行時又沒進行流量分配，因此，出現流過某些主干的流量偏多的問題。如首都機場某熱力站。
二次循環水泵能耗偏大。目前，熱力站二次水循環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特性兩方面因素確定的點。當選擇的泵型號與設計參數一致，當配管阻力的設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，實現了高效的運行。但，現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《民用建筑節能設計標準》規定，供熱系統中循環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，而大流量運行方式下，熱力站循環水泵實際電功率在0.5-0.6 w/m2，有的甚至高達0.6-0.9 w/m2，采暖其循環水泵的耗電量地加11-33%，甚有達100%。
出現供熱量浪費現象和失水率過高的問題。當熱力站規模較大時，水力工況失調和熱力工況失調往往使近端用戶室溫超過設計室溫，浪費了供熱量，末端用戶室溫不能達標，有些用戶放水，失水率過高也浪費了供熱量。
現有熱力站的設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設置熱量計，設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備，不能適用分戶供熱、計量收費的要求。
熱力站規模越大，系統水力工況變化較大，對壓差控制器、限流器、恒溫閥的耐壓能力提出了更嚴格的要求。設計時常常把現有規格的用于定流量系統的閥套用到變流量系統上。實際運行說明，這樣構成的系統不能滿足熱力站規模大的高壓差的要求，結果是變流量供熱系統的溫差Δt達不到設計要求，熱交換器不能有效地工作。主要原因是閥的泄漏，閥不能充分關閉或者閥的密封和閥芯遭到腐蝕等。如果熱力站規模小些，則水力工況變化也小，控制上相對穩定，熱力站設備的選型易于滿足用戶的要求。
3．形成熱力站規模偏大的原因分析
僅以經濟評價標準作為優化目標是導致熱力站規模偏大的主要原因之一。
優化熱力站規模時，不僅要考慮系統的經濟性，即投資和成本，而且還要從節能、環境保護、供熱可行性和安全性的觀點來進行多目標的評價。在多目標評價方法中，可采用標準權重方法，如確定熱力站規模時，應將供熱可靠性、安全性放在首位，經濟性居第二，三是節能性和環保性。即權重：供熱可靠性為0.4，經濟性為0.38，節能性和環保性為0.22。若只考慮經濟性，則可能得到熱力站的規模越大越優的結論。給很多人以誤導。并成為建設熱力站的理論根據。
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，不考慮二次管網和用戶，故熱力站越大，項目投資越好控制在某范圍內，投資回收其越短，項目也越易于通過。
管理體制上的問題。許多熱力公司負責從熱源廠購熱，將熱輸送到熱力站，物業公司負責熱用戶的管理。集中供熱是一項系統工程，管理可以分級，但規劃、設計、建設、運行應有全局觀念，而目前建設、運行受到了管理很大的影響，這也是形成熱力站規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模的影響不魘作用是將熱量從熱網轉移到用戶，將熱源發生的熱介質溫度、壓力、流量調整、變換到用戶設備所要求的狀態，保證局部系統安全和經濟運行。供熱改革前，屬福利性供熱，按面積收費，一般采用質調節的定流量方式，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都保持室溫為設計值，熱力站的調節、控制較簡單，設備民少，運行調節對熱力站的規模影響不大，這也是形成熱力站的規模大的原因之一。
缺少無人值守的調節控制設備或設備價格太高。減少運行人員也成為了熱力站規模偏大的間接影響因素。
三 國外熱力站的規模
以前相關雜志介紹地國外樓棟式熱力站，這種形式優點很多，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（VEK），它是目前北歐集中供熱的典型系統（見圖1）。圖1所示系統具有如下特點：
圖一 VEKS供熱系統
調峰負荷分散設置在各熱力站內。如：VEK調峰負荷約占負荷的7.4%，分別設置在19個熱力站內。如PEC調峰負荷為總熱負荷的12%，分別設置在122個熱力站內。
調峰鍋爐一般單臺容量為1-2噸/h的燃氣（油）鍋爐。根據用戶的要求和室外氣候條件的變化，自動啟停，無人值守。
帶有調峰鍋爐房的熱力站的供熱規模一般約為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模一般約為500戶，供熱面積約為3萬至3.5萬m2。
四 確定熱力站合理規模原則的探討
1、原則
熱力站的規模應符合分戶供熱、計量收費的要求。為了適應便于收費、調節的室內戶內雙管系統變流量運行的要求，熱力站內應設置水泵供熱量的熱量表；安裝實施質調的氣候補償器和安裝改變水泵轉速的壓差控制器和變頻調速水泵。為了運行穩定，供熱可靠，減少噪聲和振動，熱力站規模可為2萬m2左右，并可設置在地下室或專門的熱力站柜內，實現無人值守。
提高供熱可靠性能安全性。水力工況失調是造成熱力工況失調的主要原因，熱力工況失調意味著供熱不可靠，分戶供熱要滿足用戶對熱環境的要求，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系統的水力平衡。從上面分析可知，熱力站規模偏大可能會帶來水力失調的問題。故希望熱力站規模小一些。
經濟性仍然是決定熱力站規模的主要原因。通過一些工程的實踐和采用多目標評價方法的優選，說明熱力站規模在2萬-3萬m2范圍內是比較合適的。
2、技術發展、設備先進為發展無人值守熱力站創造了條件
a.新型、高效、結構緊湊、便于維護、使用壽命長的換熱器的出現和生產減少了熱力站的占地面積，提高了供熱可靠性。
b.采用高效率水泵。新設計制造或進口的水泵、電機的效率有明顯提高警惕，泵一般提高10-20%，電動機一般提高1-5%。
c.采用用先進的流量控制方法。用電機調速控制泵的流量是最好的節是方案，其中變頻調速效果最好。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、壓差調節器、氣候補償器等調節、控制設備齊全。
五 小結
熱力站的規模是供熱商品化后大家關心的問題之一。本文敘述了熱力站規模較大時的優點、缺點，分析了造成規模較大的原因，探討了滿足分戶供熱、計量收費要求的熱力站的規模，提出了確定熱力站合理規模的原則。目的是拋磚引玉，所述內容有錯誤之外，請批評指正。
主要參考文獻
1．北京市標準：新建集中供暖住宅分戶熱計量設計技術規程2000，北京
2．GB50×××-2001采暖通風與空氣調節設計規范
3．GJJ34 城市熱力網設計規范（征求意見稿）2001.8北京
