低溫循環(huán)水供熱技術(shù)探討

區域供熱2009.1 期低溫循環(huán)水供熱技術(shù)探討濟寧市東郊熱電廠(chǎng)王偉朱繼田杜向寧劉金林摘要]本文針對循環(huán)水供熱設計、運行等幾個(gè)環(huán)節中存在的問(wèn)題進(jìn)行了探討，并拿出了具體對策,為循環(huán)水供熱工程的規范設計、經(jīng)濟運行提供了寶貴經(jīng)驗,并且.對于初次采用循環(huán)水供熱的企業(yè)具有借鑒指導意義。[關(guān)鍵詞]循環(huán)水供熱設計運行問(wèn)題對策2.1整體設計思想隨著(zhù)城市建設的快速發(fā)展，城區供熱面在設計方面,為方便水、電的接人及納人積不斷增大，現有熱電廠(chǎng)的供熱能力已經(jīng)不熱電廠(chǎng)的整個(gè)調度體系，我們將循環(huán)水首站能滿(mǎn)足日益增長(cháng)的供熱需求，在此狀況下,如設計在熱電廠(chǎng)廠(chǎng)內。其位置的選擇主要針對何在不增加供熱機組情況下滿(mǎn)足廣大的市場(chǎng)廠(chǎng)區整體美觀(guān)及充分利用土地等要求，將其需求是熱電企業(yè)現階段亟待解決的問(wèn)題。設置于涼水塔側空地處。由于濟寧地區夏季早在20世紀80年代,在我國的東北地區,多西南風(fēng)，建筑物布置過(guò)高會(huì )對涼水塔通風(fēng)如沈陽(yáng)發(fā)電廠(chǎng)、長(cháng)春發(fā)電廠(chǎng)等供熱企業(yè)就開(kāi)造成影響,決定采用半地下布置方式。站房室始利用凝汽式汽輪機組低真空運行排汽凝結內地面-1.7米，考慮到設備操作方便及降噪時(shí)放出的熱量向外供熱，該種供熱方式是將要求，值班室布置于地面上0.0米以上。設備間凝汽器中乏汽的壓力提高，也就是降低凝汽凈高4.7米,值班室層高為3.0米。在設備選型器的真空度,提高冷卻水溫,將凝汽器改為供方面，重點(diǎn)將綜合經(jīng)濟性放到首位。在管網(wǎng)的熱系統的熱網(wǎng)加熱器，而冷卻水直接用作熱設計方面,按照城區整體規劃要求,大部分管網(wǎng)的循環(huán)水，因此該種供熱方法稱(chēng)為凝汽機網(wǎng)采用塑套鋼地下直埋敷設方式。(循環(huán)水供組惡化真空供熱,俗稱(chēng)循環(huán)水供熱。該方法供熱原理示意圖見(jiàn)圖一)熱是在不增加機組規模的前提下，增大供熱2.2設計參數面積,又加上其建設周期短經(jīng)濟效益顯著(zhù),因我廠(chǎng)3*凝汽機組型號為C12- -4.9/0.98,在此在供熱企業(yè)中多有應用。額定抽汽工況下運行時(shí),主要技術(shù)規范如下:2004年,我公司借鑒其它單位的經(jīng)驗,結額定工況蒸汽流量:95.3th合我廠(chǎng)#3、#4機組的特點(diǎn)，上馬了循環(huán)水供熱額定抽汽量:60Uh工程。運行幾年來(lái),循環(huán)水供熱面積已經(jīng)達到凝結汽量:35th70萬(wàn)平方米,經(jīng)濟效益初步顯現,但通過(guò)兩年冷卻倍率:60來(lái)的實(shí)際運行來(lái)看，我們從設計到運行整個(gè).4*機組型號為CC12- 4.9/0.98/0.245過(guò)程中也發(fā)現了一部分問(wèn)題,在此進(jìn)行分析、額定工況蒸汽流量:95th總結。額定抽汽量:70/h(第-級額定抽汽量二、工程設計概況30t/h，第二級額定抽汽量40t/h)區域供熱2009.1 期涼水塔$熱網(wǎng)循環(huán)泵水卜可水采暖用戶(hù)圖一循環(huán)水 供熱原理圖凝結汽量:25t/h在系統布置方面，我們主要立足于本廠(chǎng)冷卻倍率:60機組現狀,注意吸收其它單位的成熟經(jīng)驗,主根據3*、4"汽輪機運行參數進(jìn)行理論計算要有以下幾點(diǎn):后,整個(gè)循環(huán)水供熱系統按以下參數設計:1、考慮到機組改為低真空運行循環(huán)水供供暖面積:100萬(wàn)m?熱后,在事故狀態(tài)下,回水壓力將有可能超過(guò)循環(huán)水量:2924t/h承壓0.25MPa,為確保設備安全,將凝汽器進(jìn)供回水溫度:65C -509C行強化處理(將凝汽器水室承壓端加固),使.最大設計供熱半徑:2km凝汽器水側承壓能力增加，并在循環(huán)水的回2.3主設備選型水管路加裝安全閥，確保事故狀態(tài)下機組安循環(huán)水供熱系統主要的動(dòng)力設備是循環(huán)全性。泵，根據實(shí)際運行的需要,按照冬季供暖及凝:2、在采暖初寒期及末寒期,為避免改造汽機組的運行規律,選用量調模式,設計兩臺后排汽溫度高，不宜控制以至影響電負荷的電動(dòng)泵、一臺汽動(dòng)泵并聯(lián)使用,三臺泵流量、弊端，在循環(huán)水回水管路加裝了至涼水塔的揚程均相同。為保證運行可靠,系統加裝一臺冷卻水管路,確保電負荷不受影響，排汽缸溫波紋管式尖峰加熱器,裝有兩路汽源,一路利度控制在70C以下。用汽動(dòng)泵的排汽,一-路接對外供汽母管,在冬3、本系統循環(huán)水供熱系統與原循環(huán)水系季汽溫低時(shí),可以用來(lái)提高給水溫度;系統裝統,可以在不停機情況下自由切換,提高汽機有兩臺補水泵,用來(lái)補水定壓。運行可靠性;2.4系統布置主要特點(diǎn)4、在供熱外網(wǎng)建設中,采用聚氨脂發(fā)泡，表1系統選用設備情況名稱(chēng)設備參數1#、2#泵泵型號:KDOW300-550Q=1431m/h h=81m電機功率:450kW電壓 :6kV效率 :84.5%熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機:B0:55-0.702額定 功常0.7MW額 定轉速3000r/min額定進(jìn)汽壓力變化范圍:0.7+0.1MPa額定 進(jìn)汽溫度:250x20C3#循環(huán)泵額定排汽壓力:0.2-0.05 MPa額定排汽壓力:1759C額定工況保證汽耗:28.34kg/kW.h型號:KSR1500-85最大流 量;1500m'/h揚 程:85m尖峰加熱器SHQT1400-1.0-170-2T工作介質(zhì):殼程:過(guò)熱蒸汽管程:水換熱面積:170m?換熱量 :26.16MW耗汽量 :42/h補水策型號KQL80/160-7.5/2 Q=50m/h H=32 N= 7.5 kW- 63-區域供熱2009.1 期高密度聚乙烯外防護直埋技術(shù)，將熱損失降至.間斷運行,用戶(hù)室內溫度波動(dòng)小,用戶(hù)評價(jià)較最低同時(shí)采用直埋型伸縮節，減少井室設置，高。大量減少了施工費用，明顯提高運行經(jīng)濟性。以#3機為例對整個(gè)循環(huán)水供熱系統的經(jīng)5、采用變頻補水裝置,-方面節約電力濟性 進(jìn)行分析比較見(jiàn)表3。消耗,同時(shí)補水壓力恒定減少對熱網(wǎng)沖擊,確由表3可以看出，純凝狀態(tài)時(shí)耗汽量為:保整個(gè)系統安全經(jīng)濟運行。4.23,而低真空狀態(tài)約為5.2。6、在設備選用中，循環(huán)泵選用汽動(dòng)泵,汽兩種工況運行耗電比較:動(dòng)泵運行后的乏汽可進(jìn)人尖峰加熱器加熱循循環(huán)水單泵運行,電機功率為450kW,假環(huán)水,有效利用了能源。定效率為80%(在兩個(gè)采暖季中均為單臺水7、熱網(wǎng)水泵出入口之間加裝再循環(huán)管,裝泵運行,電流為額定值),耗電約為:360kW;有逆止閥門(mén),一是在初期啟動(dòng)作再循環(huán)用,二是在凝汽工況運行時(shí)，- -般兩臺循環(huán)泵并聯(lián)運，在設備突然停運的狀態(tài)下減少對水泵的沖擊。行,電機功率132kW,用功率表實(shí)測,功率均2.4項目投資情況(見(jiàn)表2)為132kW,兩臺264kW。由此可見(jiàn),循環(huán)水運行表2設備投資情況比機組純凝狀態(tài)多耗電約96kW。序號項目投資(萬(wàn)元)備注在熱量損益方面,純凝狀態(tài)下(蒸汽參數換熱器17.2為. -0.09MPa. ,45C),熱損失為2.388CJ/r,而循2電動(dòng)泵30兩臺環(huán)水有效利用熱量估算為:汽動(dòng)泵32.3熱網(wǎng)主干道498Q=1400x10*x4.1868x(65- -55 )=58.6GJ5首站土建.290包括廠(chǎng)內管道部分循環(huán)水增加供熱效益為:43萬(wàn)x20元/平總計867.5方米x0.7=602萬(wàn)元，而初裝用戶(hù)交納的配套3.、運行狀況及經(jīng)濟性費:43萬(wàn)m2x44元/m2=1892萬(wàn)元。初步測算可經(jīng)過(guò)兩個(gè)采暖季的實(shí)際運行，基本參數見(jiàn)循環(huán)水經(jīng)濟效益較為突出。為:供水壓力0.58MPa- -0.60MPa之間,回水壓3、設計、運行中存在的問(wèn)題:力在0.15MPa-0.20MPa之間;供水溫度65C-1.在最初設計時(shí),沒(méi)有考慮外部負荷實(shí)際759C，回水569- -669C，多數時(shí)間為一臺泵運增長(cháng)規律，由于初期實(shí)際供熱面積難以達到行。從供熱效果來(lái)看,循環(huán)水供熱因24小時(shí)不設計負荷,這樣回水溫度相對較高,有時(shí)達到表3兩種不同運行工況時(shí)參數設計凝汽T況低真空運行工況，日期負荷進(jìn)汽量汽耗率進(jìn)汽量 汽耗串2003.12.0111MW46th4.182005.11.2056v/h5.092004.01.0249.24.12005.11.221263.55.292004.10.0111.549.54.360.5運行2004.10.139.643.84.52005.11.309.550參數12004.09.069.139.42005.11.259.045.65.(純凝2004.10.0450.84.211.861.15.2狀態(tài))2005.11.1725.62005.11.266.234.52005.11.150.145.12005.11.2110.253.55.2443.92005.11.23106.73.822005.02.166.131.35.13平均值.8241.894.239.7250.6一64-區城供熱2009.1 期65C左右,這樣一來(lái)影響機組凝汽工況較大,的存在致使整個(gè)系統用戶(hù)冷熱不均，系統前在第一年的運行過(guò)程中，出現了排汽溫度高端流量大,用戶(hù)室溫較高,甚至須開(kāi)窗散熱，影響機組正常運行這一-問(wèn)題。在第一年采暖大量熱量流失。遠端用戶(hù)流量小，室溫偏低,期結束后,增加一路至涼水塔上的降溫管路。供熱質(zhì)量差 ,投訴現象增多。小溫差運行,又2.在最初的設計中，出于安全方面的考造成系統循環(huán)水需求量大,由公式G=CQ△t來(lái)慮,在系統中設計了固定支架及滑動(dòng)支架,因看，溫差與流量是呈正比的。這種狀況的存管徑較大，固定支架、滑動(dòng)支架體積較大,增在，使目前一臺循環(huán)泵超流量運行仍難滿(mǎn)足加了建設費用，所需。延長(cháng)了施工周期。但從近幾年的供熱管針對該問(wèn)題,我們除了加強調整外,在局網(wǎng)施工技術(shù)的發(fā)展來(lái)看,在熱水管網(wǎng)中,因水部小區加裝流量平衡閥，水力失調現象趨于溫較低,完全可以設計成自補償管路,降低不正常，下一步我們還將針對管網(wǎng)的實(shí)際情況，必要的投資，這樣也能減少維修工程量及散采取適當的措施,減少水力失調的發(fā)生。熱損失。4.失水問(wèn)題3.從兩年來(lái)的實(shí)際運行來(lái)看,系統還存在失水問(wèn)題一直是困擾供熱行業(yè)的問(wèn)題,水力失調的問(wèn)題。根據最初設計參數,本系統在對幾家供熱行業(yè)失水調查中,在100萬(wàn)m2供的設計供回水溫差為15C(常規采暖設計溫:熱面積中,失水量一般都在100th左右,而我.差為25C)。在系統實(shí)際運行中,溫差普遍小們在2005年采暖季,43萬(wàn)m2失水量,最高也在于10C,有時(shí)甚至在4~5C左右,出現這種狀30t左右,下圖是我們在05年采暖季中實(shí)際失況的主要原因之- -是系統水力失調。該問(wèn)題， 水示意圖。水量(mP/h)0H29 -8上27F-26t-5一24 -23 r2-210F9一8F7t;6t5F0t789101112131415161718192021222301234678時(shí)間(小時(shí))圖二循環(huán)水失水走勢圖(2005年11月 29日8:00~11月30日6:00)注:6:00以后值長(cháng)要求降回水溫度,放水冷卻一65-區域供熱2009.1 期圖三圖四5.夏季停運腐蝕問(wèn)題:供熱系統的特點(diǎn)是用循環(huán)水對外供熱，可以在不建機組的情況運行時(shí)間短，停用期長(cháng),在夏季停運期間由于下,增加供熱面積,并且利用乏汽的余熱,運擴建、改造等工作的進(jìn)行，無(wú)法對其進(jìn)行保行效率可提高至80%~90%，是--項十分經(jīng)濟護，而對于水系統來(lái)講,停用期間的防腐較運的供熱運行方式。行期間更加嚴重，圖三、四是我們在2005年非采璦期時(shí)拍攝的設備狀況，從圖中可看出腐參考文獻蝕比較嚴重。針對此狀況,我們積極尋找解決辦法,制訂除了設備停運期間防腐辦法,在非[1]鄭杰.汽輪機低真空運行循環(huán)水供熱技術(shù)應用.節能技術(shù).第24卷.總第138期.采暖期嚴格執行。[2]李善化，康慧.集中供熱設計手冊.中國電力出版三、結論社電廠(chǎng)運行過(guò)程中，蒸汽在驅動(dòng)發(fā)電機發(fā)[3]郭立軍.泵與風(fēng)機.重慶大學(xué)出版社電后，排出的蒸汽仍含有大部分熱量被循環(huán)[4]國家電力公司東北公司.遼寧省電力公司編.電力水帶走,因而火電廠(chǎng)的熱效率僅30%- -40% ,利工程師手冊.中國電力出版社《供熱管理動(dòng)態(tài)>征訂啟事《供熱管理動(dòng)態(tài)》是中國城鎮供熱協(xié)會(huì )企業(yè)發(fā)展策劃部編印的全國供熱行業(yè)內部資料,1994年創(chuàng )刊,得到廣大讀者和會(huì )員單位的大力支持.2009年,<《供熱管理動(dòng)態(tài)》又開(kāi)始全面征訂了,全年定價(jià)50元(含郵資)。另外,為了充分展示全國供熱企業(yè)近年改革與發(fā)展的豐碩成果和企業(yè)的良好形象,促進(jìn)各城市熱力企業(yè)的了解與溝通,我部還編印了《全國供熱企業(yè)改革與發(fā)展畫(huà)冊》。本《畫(huà)冊》收集了全國部分會(huì )員單位和設備廠(chǎng)家的宜傳資料。內容包括:公司簡(jiǎn)介、領(lǐng)導圖片、企業(yè)改革與發(fā)展的成果展示、企業(yè)改革和未來(lái)發(fā)展與展望等圖文內容。在公司簡(jiǎn)介中均有地址郵編.網(wǎng)站、郵箱、電話(huà)、傳真等聯(lián)系方式的標注,更為全國熱力同行的溝通提供了方便。本畫(huà)冊彩色精裝,每?jì)?0元(含郵資)。同時(shí),我部還有少量《全國供熱企業(yè)改革與發(fā)展資料匯編>(80元/本,含郵資)和《城市供熱運行與管理參考資料》(68元/套,含郵資),歡迎各會(huì )員單位來(lái)電來(lái)函辦理訂閱手續!收款單位:中國城鎮供熱協(xié)會(huì )企業(yè)發(fā)展策劃部地址:吉林市昌邑區解放北路50號(132002)開(kāi)戶(hù)銀行:吉林銀行吉林琿春街支行帳號:60504201080014326聯(lián)系人:李曉會(huì )13079799766 張穎13610755130電話(huà)(傳真):0432- -2793512-66-