低温循环水供热技术探讨

区域供热2009.1 期低温循环水供热技术探讨济宁市东郊热电厂王伟朱继田杜向宁刘金林摘要]本文针对循环水供热设计、运行等几个环节中存在的问题进行了探讨，并拿出了具体对策,为循环水供热工程的规范设计、经济运行提供了宝贵经验,并且.对于初次采用循环水供热的企业具有借鉴指导意义。[关键词]循环水供热设计运行问题对策2.1整体设计思想随着城市建设的快速发展，城区供热面在设计方面,为方便水、电的接人及纳人积不断增大，现有热电厂的供热能力已经不热电厂的整个调度体系，我们将循环水首站能满足日益增长的供热需求，在此状况下,如设计在热电厂厂内。其位置的选择主要针对何在不增加供热机组情况下满足广大的市场厂区整体美观及充分利用土地等要求，将其需求是热电企业现阶段亟待解决的问题。设置于凉水塔侧空地处。由于济宁地区夏季早在20世纪80年代,在我国的东北地区,多西南风，建筑物布置过高会对凉水塔通风如沈阳发电厂、长春发电厂等供热企业就开造成影响,决定采用半地下布置方式。站房室始利用凝汽式汽轮机组低真空运行排汽凝结内地面-1.7米，考虑到设备操作方便及降噪时放出的热量向外供热，该种供热方式是将要求，值班室布置于地面上0.0米以上。设备间凝汽器中乏汽的压力提高，也就是降低凝汽净高4.7米,值班室层高为3.0米。在设备选型器的真空度,提高冷却水温,将凝汽器改为供方面，重点将综合经济性放到首位。在管网的热系统的热网加热器，而冷却水直接用作热设计方面,按照城区整体规划要求,大部分管网的循环水，因此该种供热方法称为凝汽机网采用塑套钢地下直埋敷设方式。(循环水供组恶化真空供热,俗称循环水供热。该方法供热原理示意图见图一)热是在不增加机组规模的前提下，增大供热2.2设计参数面积,又加上其建设周期短经济效益显著,因我厂3*凝汽机组型号为C12- -4.9/0.98,在此在供热企业中多有应用。额定抽汽工况下运行时,主要技术规范如下:2004年,我公司借鉴其它单位的经验,结额定工况蒸汽流量:95.3th合我厂#3、#4机组的特点，上马了循环水供热额定抽汽量:60Uh工程。运行几年来,循环水供热面积已经达到凝结汽量:35th70万平方米,经济效益初步显现,但通过两年冷却倍率:60来的实际运行来看，我们从设计到运行整个.4*机组型号为CC12- 4.9/0.98/0.245过程中也发现了一部分问题,在此进行分析、额定工况蒸汽流量:95th总结。额定抽汽量:70/h(第-级额定抽汽量二、工程设计概况30t/h，第二级额定抽汽量40t/h)区域供热2009.1 期凉水塔$热网循环泵水卜可水采暖用户图一循环水 供热原理图凝结汽量:25t/h在系统布置方面，我们主要立足于本厂冷却倍率:60机组现状,注意吸收其它单位的成熟经验,主根据3*、4"汽轮机运行参数进行理论计算要有以下几点:后,整个循环水供热系统按以下参数设计:1、考虑到机组改为低真空运行循环水供供暖面积:100万m?热后,在事故状态下,回水压力将有可能超过循环水量:2924t/h承压0.25MPa,为确保设备安全,将凝汽器进供回水温度:65C -509C行强化处理(将凝汽器水室承压端加固),使.最大设计供热半径:2km凝汽器水侧承压能力增加，并在循环水的回2.3主设备选型水管路加装安全阀，确保事故状态下机组安循环水供热系统主要的动力设备是循环全性。泵，根据实际运行的需要,按照冬季供暖及凝:2、在采暖初寒期及末寒期,为避免改造汽机组的运行规律,选用量调模式,设计两台后排汽温度高，不宜控制以至影响电负荷的电动泵、一台汽动泵并联使用,三台泵流量、弊端，在循环水回水管路加装了至凉水塔的扬程均相同。为保证运行可靠,系统加装一台冷却水管路,确保电负荷不受影响，排汽缸温波纹管式尖峰加热器,装有两路汽源,一路利度控制在70C以下。用汽动泵的排汽,一-路接对外供汽母管,在冬3、本系统循环水供热系统与原循环水系季汽温低时,可以用来提高给水温度;系统装统,可以在不停机情况下自由切换,提高汽机有两台补水泵,用来补水定压。运行可靠性;2.4系统布置主要特点4、在供热外网建设中,采用聚氨脂发泡，表1系统选用设备情况名称设备参数1#、2#泵泵型号:KDOW300-550Q=1431m/h h=81m电机功率:450kW电压 :6kV效率 :84.5%热功联产汽轮机:B0:55-0.702额定 功常0.7MW额 定转速3000r/min额定进汽压力变化范围:0.7+0.1MPa额定 进汽温度:250x20C3#循环泵额定排汽压力:0.2-0.05 MPa额定排汽压力:1759C额定工况保证汽耗:28.34kg/kW.h型号:KSR1500-85最大流 量;1500m'/h扬 程:85m尖峰加热器SHQT1400-1.0-170-2T工作介质:壳程:过热蒸汽管程:水换热面积:170m?換热量 :26.16MW耗汽量 :42/h补水策型号KQL80/160-7.5/2 Q=50m/h H=32 N= 7.5 kW- 63-区域供热2009.1 期高密度聚乙烯外防护直埋技术，将热损失降至.间断运行,用户室内温度波动小,用户评价较最低同时采用直埋型伸缩节，减少井室设置，高。大量减少了施工费用，明显提高运行经济性。以#3机为例对整个循环水供热系统的经5、采用变频补水装置,-方面节约电力济性 进行分析比较见表3。消耗,同时补水压力恒定减少对热网冲击,确由表3可以看出，纯凝状态时耗汽量为:保整个系统安全经济运行。4.23,而低真空状态约为5.2。6、在设备选用中，循环泵选用汽动泵,汽两种工况运行耗电比较:动泵运行后的乏汽可进人尖峰加热器加热循循环水单泵运行,电机功率为450kW,假环水,有效利用了能源。定效率为80%(在两个采暖季中均为单台水7、热网水泵出入口之间加装再循环管,装泵运行,电流为额定值),耗电约为:360kW;有逆止阀门,一是在初期启动作再循环用,二是在凝汽工况运行时，- -般两台循环泵并联运，在设备突然停运的状态下减少对水泵的冲击。行,电机功率132kW,用功率表实测,功率均2.4项目投资情况(见表2)为132kW,两台264kW。由此可见,循环水运行表2设备投资情况比机组纯凝状态多耗电约96kW。序号项目投资(万元)备注在热量损益方面,纯凝状态下(蒸汽参数换热器17.2为. -0.09MPa. ,45C),热损失为2.388CJ/r,而循2电动泵30两台环水有效利用热量估算为:汽动泵32.3热网主干道498Q=1400x10*x4.1868x(65- -55 )=58.6GJ5首站土建.290包括厂内管道部分循环水增加供热效益为:43万x20元/平总计867.5方米x0.7=602万元，而初装用户交纳的配套3.、运行状况及经济性费:43万m2x44元/m2=1892万元。初步测算可经过两个采暖季的实际运行，基本参数见循环水经济效益较为突出。为:供水压力0.58MPa- -0.60MPa之间,回水压3、设计、运行中存在的问题:力在0.15MPa-0.20MPa之间;供水温度65C-1.在最初设计时,没有考虑外部负荷实际759C，回水569- -669C，多数时间为一台泵运增长规律，由于初期实际供热面积难以达到行。从供热效果来看,循环水供热因24小时不设计负荷,这样回水温度相对较高,有时达到表3两种不同运行工况时参数设计凝汽T况低真空运行工况，日期负荷进汽量汽耗率进汽量 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运行2004.10.139.643.84.52005.11.309.550参数12004.09.069.139.42005.11.259.045.65.(纯凝2004.10.0450.84.211.861.15.2状态)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-区城供热2009.1 期65C左右,这样一来影响机组凝汽工况较大,的存在致使整个系统用户冷热不均，系统前在第一年的运行过程中，出现了排汽温度高端流量大,用户室温较高,甚至须开窗散热，影响机组正常运行这一-问题。在第一年采暖大量热量流失。远端用户流量小，室温偏低,期结束后,增加一路至凉水塔上的降温管路。供热质量差 ,投诉现象增多。小温差运行,又2.在最初的设计中，出于安全方面的考造成系统循环水需求量大,由公式G=CQ△t来虑,在系统中设计了固定支架及滑动支架,因看，温差与流量是呈正比的。这种状况的存管径较大，固定支架、滑动支架体积较大,增在，使目前一台循环泵超流量运行仍难满足加了建设费用，所需。延长了施工周期。但从近几年的供热管针对该问题,我们除了加强调整外,在局网施工技术的发展来看,在热水管网中,因水部小区加装流量平衡阀，水力失调现象趋于温较低,完全可以设计成自补偿管路,降低不正常，下一步我们还将针对管网的实际情况，必要的投资，这样也能减少维修工程量及散采取适当的措施,减少水力失调的发生。热损失。4.失水问题3.从两年来的实际运行来看,系统还存在失水问题一直是困扰供热行业的问题,水力失调的问题。根据最初设计参数,本系统在对几家供热行业失水调查中,在100万m2供的设计供回水温差为15C(常规采暖设计温:热面积中,失水量一般都在100th左右,而我.差为25C)。在系统实际运行中,温差普遍小们在2005年采暖季,43万m2失水量,最高也在于10C,有时甚至在4~5C左右,出现这种状30t左右,下图是我们在05年采暖季中实际失况的主要原因之- -是系统水力失调。该问题， 水示意图。水量(mP/h)0H29 -8上27F-26t-5一24 -23 r2-210F9一8F7t;6t5F0t789101112131415161718192021222301234678时间(小时)图二循环水失水走势图(2005年11月 29日8:00~11月30日6:00)注:6:00以后值长要求降回水温度,放水冷却一65-区域供热2009.1 期图三图四5.夏季停运腐蚀问题:供热系统的特点是用循环水对外供热，可以在不建机组的情况运行时间短，停用期长,在夏季停运期间由于下,增加供热面积,并且利用乏汽的余热,运扩建、改造等工作的进行，无法对其进行保行效率可提高至80%~90%，是--项十分经济护，而对于水系统来讲,停用期间的防腐较运的供热运行方式。行期间更加严重，图三、四是我们在2005年非采瑷期时拍摄的设备状况，从图中可看出腐参考文献蚀比较严重。针对此状况,我们积极寻找解决办法,制订除了设备停运期间防腐办法,在非[1]郑杰.汽轮机低真空运行循环水供热技术应用.节能技术.第24卷.总第138期.采暖期严格执行。[2]李善化，康慧.集中供热设计手册.中国电力出版三、结论社电厂运行过程中，蒸汽在驱动发电机发[3]郭立军.泵与风机.重庆大学出版社电后，排出的蒸汽仍含有大部分热量被循环[4]国家电力公司东北公司.辽宁省电力公司编.电力水带走,因而火电厂的热效率仅30%- -40% ,利工程师手册.中国电力出版社《供热管理动态>征订启事《供热管理动态》是中国城镇供热协会企业发展策划部编印的全国供热行业内部资料,1994年创刊,得到广大读者和会员单位的大力支持.2009年,<《供热管理动态》又开始全面征订了,全年定价50元(含邮资)。另外,为了充分展示全国供热企业近年改革与发展的丰硕成果和企业的良好形象,促进各城市热力企业的了解与沟通,我部还编印了《全国供热企业改革与发展画册》。本《画册》收集了全国部分会员单位和设备厂家的宜传资料。内容包括:公司简介、领导图片、企业改革与发展的成果展示、企业改革和未来发展与展望等图文内容。在公司简介中均有地址邮编.网站、邮箱、电话、传真等联系方式的标注,更为全国热力同行的沟通提供了方便。本画册彩色精装,每册50元(含邮资)。同时,我部还有少量《全国供热企业改革与发展资料汇编>(80元/本,含邮资)和《城市供热运行与管理参考资料》(68元/套,含邮资),欢迎各会员单位来电来函办理订阅手续!收款单位:中国城镇供热协会企业发展策划部地址:吉林市昌邑区解放北路50号(132002)开户银行:吉林银行吉林珲春街支行帐号:60504201080014326联系人:李晓会13079799766 张颖13610755130电话(传真):0432- -2793512-66-