低真空循環(huán)水供熱存在的問(wèn)題及解決方法

第27卷第10期煤氣與熱力Vol 27 No 102007年10月Gas heatOct,2007供熱熱源低真空循環(huán)水供熱存在的問(wèn)題及解決方法馬曉紅,安威霞威海卓能熱電設計有限公司,山東威海264200)摘要:介紹了電廠(chǎng)低真空循環(huán)水供熱的原理及特點(diǎn)。結合工程實(shí)例,探討了低真空循環(huán)水供熱在實(shí)際應用中出現的問(wèn)題及解決方法。關(guān)鍵詞:低真空循環(huán)水供熱;大流量小溫差;定壓;水力失調中圖分類(lèi)號:TU995文獻標識碼:B文章編號:1000-4416(2007)10-0070-03Problems and Solutions of Low-vacuum Circulating Water Heating SystemMA Xiao-hong, AN Wei-xia(Weihai Zhuoneng Heat and Power Design Co, Ltd, Weihai 264200, China)Abstract: The principle and characteristics of low-vacuum circulating water heating system inpower plants are introduced. The problems and solutions of low-vacuum circulating water heating systemin the practical application are discussed with an engineering exampleKey words: low-vacuum circulating water heating system; large flow and small temperaturedifference; pressurization; hydraulic disorder1低真空循環(huán)水供熱原理及應用溫度一般低于50℃。因此,必須加固凝汽器,使其2001年,國家經(jīng)貿委、國家發(fā)展計劃委、建設部承壓達到0.4MPa,供、回水溫度采用60、50℃發(fā)布的《熱電聯(lián)產(chǎn)項目可行性研究科技規定》1.6.7宜3。由于低真空運行只是汽輪機的特殊變工況,條:“在有條件的地區,在采暖期可考慮抽凝機組低對汽輪機本體沒(méi)有改動(dòng),但凝汽器在低真空運行期真空運行循環(huán)水供熱采暖的方案,在非采暖期恢復間,汽輪機組的發(fā)電量受供熱量直接影響。因常規運行”。因此,低真空循環(huán)水供熱符合現行規此,合理確定供熱面積對低真空運行汽輪機組的經(jīng)定。自20世紀70年代開(kāi)始,我國北方一些電廠(chǎng)將濟運行影響很大部分裝機容量<50MW的凝汽式汽輪機用于低真3存在的問(wèn)題及解決方法空運行,采用排汽加熱循環(huán)冷卻水直接供熱或作為3.1基本情況級加熱器熱源2。威海市熱電廠(chǎng)、牟平縣熱電榮成市斥山熱電廠(chǎng)是國內最早的小型熱電廠(chǎng)之廠(chǎng)、乳山市熱電廠(chǎng)、榮成市熱電廠(chǎng)等多家電廠(chǎng)已采用,擁有2臺蒸發(fā)量為35Uh的蒸汽鍋爐和2臺裝低真空循環(huán)水供熱多年,技術(shù)可靠,運行穩定。機容量為6MW的抽汽凝汽式汽輪熱電機組。20012低真空循環(huán)水供熱的特點(diǎn)年,該廠(chǎng)建設以這2臺熱電機組為熱源的低真空循采取低真空循環(huán)水供熱時(shí),汽輪機組無(wú)需大規環(huán)水中國煤化工34.4MW,最大供模改造,只需將凝汽器循環(huán)冷卻水的入口及出口管熱能CNMH內所有設備按照設接入供熱系統。為保證凝汽器低真空安全運行,正計供熱能與心,片、凹小溫度為60、50℃,采常情況下水側壓力不能超過(guò)0.196MPa,熱網(wǎng)回水用低溫水直供方式,不設二級熱力站,總規劃供熱面www.watergasheat.com馬曉紅,等:低真空循環(huán)水供熱存在的問(wèn)題及解決方法第27卷第10期積為60×104m2。c.由于部分熱用戶(hù)室內溫度不達標,因此在局由于對低真空循環(huán)水供熱運行缺乏經(jīng)驗,2004部管道上加裝了管道增壓泵。但運行記錄表明,增年當供熱面積僅為30×104m2時(shí),即暴露出供熱能壓泵運行影響其上游熱用戶(hù)的供熱質(zhì)量。力不足現象,各供熱區域水力失調嚴重,用戶(hù)滿(mǎn)意率d.少數熱網(wǎng)近端熱用戶(hù)也出現了室內溫度不達較低,熱網(wǎng)運行的安全性與經(jīng)濟性較低標的問(wèn)題。3.2首站熱網(wǎng)失水量過(guò)大。①首站系統流程f.部分住宅小區最高點(diǎn)出現集汽情況?；厮?jīng)凝汽器加熱后,通過(guò)循環(huán)泵加壓送至熱g.循環(huán)泵設計流量偏小,無(wú)法滿(mǎn)足規劃供熱面網(wǎng),首站系統流程見(jiàn)圖積60×104m2的需求。號凝汽h.首站除污器兩側未安裝壓力計,無(wú)法測量除污器的堵塞情況。除污器首站2臺凝汽器未設旁通管,若其中一臺凝2號凝汽器汽器出現故障,易出現另一臺過(guò)流量運行2004年,凝汽器循環(huán)冷卻水出口溫度達到70℃出口溫度過(guò)高,嚴重影響熱電機組發(fā)電效率經(jīng)濟損失較大。3.4解決方法供水→①熱網(wǎng)水力失調主要是大流量小溫差的供熱方式造成的,尤其是近端熱用戶(hù)的過(guò)流量往往直接圖1首站系統流程導致熱網(wǎng)供回水壓差過(guò)小,遠端熱用戶(hù)流量不足。Fig. 1 Flow chart of first station system另外,缺乏對熱網(wǎng)的調節手段,閥門(mén)等調節裝置的可首站主要設備參數操作性不強。針對這種情況,對設有自力式流量調首站主要設備為:2臺凝汽器、2臺熱網(wǎng)循環(huán)泵節閥處,嚴格按要求調整調節閥流量。在設置閘閥2臺熱網(wǎng)補給水泵、1臺DN600m臥式除污器。處,調節閥門(mén)的相對開(kāi)度,控制供熱介質(zhì)流量。盡凝汽器傳熱面積為560m2,水側設計流量為1410降低近端熱用戶(hù)的流量,保證遠端熱用戶(hù)足夠的資m3/h。1號循環(huán)泵的輸入功率為260kW,流量為用壓力。自力式流量調節閥按照閥門(mén)上刻度調整流755m3/h,揚程為78m。2號循環(huán)泵的輸入功率為量即可。閘閥可以按照下面兩種方法調節:一是測360kW,流量為1260m3/h,揚程為75m量閘閥處供回水溫差,按照近端熱用戶(hù)供回水10℃3.3運行現狀及存在的主要問(wèn)題溫差、遠端熱用戶(hù)供回水6~8℃溫差控制供水閘閥①運行現狀的相對開(kāi)度;二是測量閘閥處供回水壓差,在供回水在供暖初末期,運行1臺凝汽器與2臺循環(huán)泵;管壓力測孔處安裝壓力計,按供回水水頭差3m控在供暖中期,運行2臺凝汽器與2臺循環(huán)泵。由低制供水閘閥的相對開(kāi)度。真空循環(huán)水供熱的性質(zhì)決定,熱網(wǎng)采用質(zhì)調節。通過(guò)調整自力式流量調節閥及閘閥的相對開(kāi)②存在的主要問(wèn)題度,遠端不熱的熱用戶(hù)基本得到解決。但因很多建a.熱網(wǎng)水力失調嚴重,熱網(wǎng)近端熱用戶(hù)普遍未筑物的熱力入口沒(méi)有安裝自力式流量調節閥,靠人安裝流量調節閥,遠端熱用戶(hù)普遍安裝了自力式流工調節閘閥的相對開(kāi)度難以保證調節效果,尤其是量調節閥。這不僅不利于熱網(wǎng)水力平衡調節,而且當熱用戶(hù)自行開(kāi)大閘閥時(shí),遠端熱用戶(hù)流量又會(huì )下加重了水力失調,表現為近端熱用戶(hù)過(guò)熱,遠端熱用降。因此,我們建議在供暖期結束后,在所有建筑物戶(hù)不熱。熱力白中士滷懸調節閥。b.低真空循環(huán)水供熱運行調節方式采用質(zhì)調中國煤化工不力的問(wèn)題,增設尖節,而凝汽器循環(huán)冷卻水進(jìn)出口溫度宜保持恒定,導峰換CNMHG暖熱負荷變化。致首站對供暖期的負荷調節不力。③增壓泵運行影響上游熱用戶(hù)供熱質(zhì)量的第27卷第10期煤氣與熱力ww.watergasheat.com旁通管⑧除污器兩側加裝壓力計,當除污器兩側水1號凝汽器頭差達到2m時(shí),除污器就應及時(shí)排污,這樣即可準M水、除污器口確判斷除污器是否堵塞及何時(shí)排污。2號凝汽器⑨在2臺凝汽器進(jìn)出水主管處增加旁通管及旁通調節閥,改造后的首站系統流程見(jiàn)圖2。調試尖峰換熱器蒸汽時(shí),用超聲波流量計測量凝汽器流量,通過(guò)調節旁通調節閥的相對開(kāi)度,控制進(jìn)入凝汽器的流量。當低凝結水泵真空循環(huán)水供熱系統達到設計供熱能力運行工況供水→時(shí),保持單臺凝汽器的正常設計流量即可。圖2改造后的首站系統流程⑩0凝汽器循環(huán)水出口溫度過(guò)高,導致熱電機Fig 2 Flow chart of reconstructed first station system組發(fā)電量降低,影響了低真空循環(huán)水供熱的整體經(jīng)主要原因為增壓泵選型偏大,且增壓至正常循環(huán)量濟效益。凝汽器循環(huán)冷卻水出口溫度應控制在60后,無(wú)流量控制手段。建議釆用在供水管上加裝自℃以?xún)?必要時(shí)可投入尖峰換熱器提高供水溫度。力式流量調節閥,回水管上安裝增壓泵的方式,應根4結論據住宅小區供暖熱負荷確定增壓泵流量及揚程。凝汽式汽輪機通過(guò)改造,實(shí)現低真空循環(huán)水供④少數近端熱用戶(hù)供熱質(zhì)量不達標的主要原熱的技術(shù)簡(jiǎn)單,尤其是目前國內裝機容量為50MW因是閥門(mén)或管道堵塞、局部管道過(guò)細、樓內供暖系統以下機組采用這種供熱方式的較多。利用低真空循出現故障。因此,若近端熱用戶(hù)不熱或同一條主干環(huán)水供熱是解決小型凝汽式機組能耗高、經(jīng)濟性差線(xiàn)上很近兩條分支的供熱效果差別很大,應先檢查的最優(yōu)處理方案,可降低運行成本,提高電廠(chǎng)能源綜閥門(mén)、管道是否堵塞。合利用水平,保護環(huán)境,經(jīng)濟和社會(huì )效益顯著(zhù)⑤熱網(wǎng)失水量過(guò)大的主要原因為供熱質(zhì)量不低真空循環(huán)水供熱也存在不足,如受凝汽器的均衡造成人為放水及熱網(wǎng)泄漏量過(guò)大。在改善水力承壓能力所限,供熱系統定壓點(diǎn)壓力不能過(guò)高。通平衡的前提下,嚴格控制熱用戶(hù)私自放水,可采取在常采用供、回水溫度為60、50℃的大流量小溫差供供熱介質(zhì)中加入藥劑、宣傳教育與懲罰制度結合的熱方式,易造成循環(huán)泵功率偏大。由于低真空循環(huán)措施。對滲漏的管道,考慮改造或更換。水供熱系統為定流量系統,不利于實(shí)施計量供熱。⑥由于擔心凝汽器的承壓能力,原定壓點(diǎn)壓力偏低,導致部分住宅小區最高點(diǎn)集汽。對凝汽器參考文獻承壓能力重新校核后,將定壓點(diǎn)壓力由原來(lái)的0.16[1]湯蕙芬,范季賢.熱能工程設計手冊[M].北京:機械MPa增至0.22MPa,解決了集汽問(wèn)題。工業(yè)出版社,1999⑦該熱網(wǎng)供熱半徑大且未設中繼泵站,而且[2]張紅霞,王玉召.低真空循環(huán)水供熱的熱經(jīng)濟分析循環(huán)泵揚程偏低,流量明顯偏小,隨著(zhù)供暖熱負荷的[J].熱力發(fā)電,2001,(5):20-23增加,現有循環(huán)泵流量和揚程將無(wú)法滿(mǎn)足需求。另[3]馬建軍,孫潔.汽輪機低真空循環(huán)水供熱在我廠(chǎng)應用外,2臺循環(huán)泵的揚程不同也會(huì )導致二者并聯(lián)運行的可行性分析[A].海峽兩岸第二屆熱電聯(lián)產(chǎn)、汽電效率的下降。當總供熱面積達到60×104m2時(shí),按共生學(xué)術(shù)交流會(huì )論文集[C].北京:中國電機工程學(xué)現有管徑和供熱半徑計算,循環(huán)泵揚程應達到160會(huì ),2002.320-325m,流量應達到3000m3/h,才能滿(mǎn)足供熱要求?？梢圆捎靡韵?種解決方案:一是直接更換成符合流作者簡(jiǎn)介:馬曉紅(1970-),女,吉林磐石人,量和揚程要求的循環(huán)泵;二是在熱網(wǎng)的合適位置增高級工程師(注冊公用設備工程師),大設中繼泵站;三是加大現有熱網(wǎng)管徑,循環(huán)水泵換成從事暖通及熱力設計工作。揚程為120m、流量為3000m3/h的水泵,這樣運行A山中國煤化工費用將減少,但投資費用增加。具體采用何種方案,CNMHG應根據負荷增長(cháng)情況確定。收稿日期:2007-06-06;修回日期:2007-06-2972