關于陽泉市市區供熱運行方案的探討

趙廣忠

關于陽泉市市區供熱運行方案的探討

趙廣忠

針對陽泉市市區供熱運行方案進行了分析,結合當前該地區熱源供熱能力和供熱運行調度原則,分別介紹了熱源、熱網運行方案及應急預案,并對熱網的啟動和停用方案進行了闡述,對其他類似供熱工程具有一定指導意義。

集中供熱,熱源,熱網,供熱量,運行方案

陽泉市集中供熱起始于 2002年,供熱范圍由市區逐漸擴展到了城鄉結合區域及平定縣部分,隨著供熱面積的逐年增加,供熱運行調度按照經濟運行、各熱源互補的原則,采用多熱源聯網運行模式,將市區內三個大型熱電廠和一個調峰熱源按照安全、科學、經濟進行有機組合并聯合運行的總體思路。

1 熱源供熱能力的確定

陽泉市現有供熱熱源三座,分別為河坡電廠、龍川電廠、陽光電廠,調峰熱源廠一個,為開發東區調峰熱源廠按照其設計能力并考慮富余系數,三個主力熱源的供熱能力匯總見表 1。

表 1 三個主力熱源供熱能力計算表

從今年供熱期可以看到,河坡電廠、陽光電廠和龍川電廠三熱源聯網的供熱能力,完全能滿足今冬 1 150萬 m2的采暖需求。三熱源聯網供熱的實施,可充分發揮各熱源供熱能力,實現管網經濟運行;同時在個別熱源檢修、故障時可通過其他熱源調配,最大限度減少受影響范圍。

2 供熱運行調度原則

1)龍川、陽光電廠(以下簡稱南部熱源)位于平定縣,河坡電廠(以下簡稱北部熱源)位于市區東部城鄉結合部,三個熱電廠的聯網運行,需要克服市區、平定間較大的地勢高差,最高處可達753m,熱源點最低處 643m,為了保證提高供熱系統的安全性在市區設置中繼泵站,中繼泵站采用回水加壓方式解決高差大帶來的運行安全隱患。熱網調節方式采用分階段變流量的質調節;總結以往運行調節經驗和運行數據后可以考慮質量并調。管網采用分階段改變流量的質調節方式,流量系數為 0.75～1。即把整個采暖期按照室外溫度變化分成兩個階段,初寒期(11月,3月)和嚴寒期(12月,1月,2月),分別確定熱網總流量 8 500 t/h～9 000 t/h和 10 000 t/h～11 000 t/h,在每個時段保持循環流量不變,然后進行供回水溫度調節;進入下一個時段后重新調整循環流量,以實現一級管網的質、量綜合調節,達到省電節能的目的。

2)南北熱源供熱成本對比分析：通過 2010年 11月份的實際運行數據對比南北熱源供熱成本,龍川、陽光累計供熱 297 394GJ,中繼泵站回水加壓泵電耗費用 591 437元,平均每吉焦熱量附帶2元的輸送費用;再加熱量損耗來回溫度降低約 2.5℃,每小時的熱損為 50 GJ,每月熱損總額約為 36 000 GJ,可見 11月份南部熱源每吉焦增加成本 4.2元,所以運行調節過程盡量少用南部熱源,達到保證經濟運行的目標。

3 熱源、熱網運行方案及應急預案

3.1 各熱源運行穩定工況下的運行方案

河坡、陽光、龍川熱源運行穩定情況下,按照安全、科學、經濟的調度原則,實施多熱源聯網運行模式,最大程度利用河坡電廠能力,其次考慮陽光、龍川。為提高管網的經濟運行水平,減少熱網輸送電耗和熱量損耗,盡量少的啟動中繼泵臺數,因此充分利用河坡電廠供熱能力,陽光電廠和龍川電廠為副熱源,具體如下：

1)熱源以河坡熱電廠為主,陽光電廠和龍川為輔,盡量降低通過中繼泵站的流量,盡可能不啟動或少啟動降低中繼泵站的加壓泵;2)供熱量計劃分配比例按照河坡 45%～60%、龍川 10%～20%、陽光20%～35%;3)原則上按照三熱源供水溫度一致的調度方案,確定各熱源的運行參數。三熱源聯網運行盡量保持供水溫度一致,通過實際經驗當龍川、陽光兩熱源中一方發生溫度偏低現象,可以通過混水均衡溫度的辦法,提高另外一方運行溫度來補充,滿足供熱運行需求;當河坡電廠發生供水溫度偏低現象,應減小其循環流量保證熱網溫度,通過提高陽光、龍川循環流量、瞬時熱量等參數來保證熱量充足;正常情況下龍川電廠的最大實際供熱能力 578 GJ/h以上,河坡電廠的最大實際供熱能力960GJ/h以上,陽光電廠的最大實際供熱能力為693 GJ/h,三熱源總供熱能力為2 231 GJ/h,可滿足1 150萬m2的用熱需求;4)調峰熱源的啟動。整個供熱期間,河坡電廠、陽光電廠和龍川電廠一直保持運行,在以上三個熱源一方、兩方發生故障或機組不能滿負荷開啟時段,其他熱源無法調整的情況下應急啟動調峰熱源,啟動負荷根據故障短缺負荷的大小確定。

3.2 三個主力熱源其中一方發生故障情況下的運行方案

1)如河坡電廠發生設備故障時,不能夠滿足供熱要求時,首先管網總流量不少于 10 000 t/h,其次視外界氣溫和剩余兩熱源發電負荷情況,如陽光、龍川聯網運行能否滿足供熱要求,還需要加強熱網的平衡調節;如不能滿足應立即啟動調峰熱源廠至少2臺鍋爐,流量保持2 000 t/h,實施陽光、龍川、熱源廠三熱源聯網運行方案,進一步提高陽光、龍川的負荷率來補充熱量。2)如龍川電廠發生設備故障時,不能滿足供熱要求時,首先管網總流量不少于 10 000 t/h,應根據氣溫和發電負荷情況,加大陽光、河電的供熱負荷率,如能夠滿足供熱需求即可;如不能滿足供熱要求時,應立刻啟動調峰熱源廠 1臺鍋爐形成三熱源聯網運行模式,及時滿足供熱需求。3)龍川、河電、陽光三熱源中如一方發生停供故障時,則應采取另外兩熱源解裂或聯網運行,剩余熱源盡最大能力供熱,不足部分由調峰熱源廠補充,避免出現低溫或欠熱狀態運行,保證用戶用熱不受大的影響。4)如發生龍川、陽光、河坡熱源單位因電負荷原因供熱量嚴重不足,應立即啟動調峰熱源廠盡最大能力加以補充,維持最大能力供熱,同時積極將影響供熱情況上報政府有關部門,快速協調解決。

4 熱網運行的定壓和補水

1)定壓點盡量選在河坡電廠,定壓范圍1.3MPa～1.35MPa;龍川電廠、陽光電廠也可作為輔助補水點,定壓范圍 1.05 MPa～1.1MPa,陽光電廠定壓范圍0.55MPa～0.6MPa。同時為了保證靜水壓線的穩定,龍川、陽光補水泵的運行依據河坡電廠的定壓情況。河坡電廠首站的承壓為 1.60MPa,河坡電廠出口壓力不能超過 1.40MPa,同時考慮到桃河段低處管網不超壓,河坡電廠的最高供水壓力確定為 1.40MPa。同樣,龍川電廠的最高供水壓力確定為1.40MPa。2)當熱網遇到故障情況時,熱網壓力不能維持正常值范圍,需要兩個或更多熱源點聯合補水時,通過監控中心實時采集河坡電廠的補水壓力,在河坡補水能力不足時龍川、陽光開始補水;當由于溫度升高造成熱網超壓時,有序安排兒童公園、化工廠等大型熱力站開始泄壓;再繼續監測河坡電廠壓力,直至壓力滿足正常要求。3)通過以往幾次熱網事故,建立事故應急補水點(即大型制水廠)事關熱網故障期間恢復供熱的時間長短,由于各熱源單位的補水能力是在考慮正常運行情況下的設計值,并未考慮事故情況的補水,如果補入生水將會對整個供熱系統的安全、經濟運行產生不可估量的影響和損失。

5 熱網的啟動和停用方案

5.1 熱網啟動運行順序

1)啟動河電、龍川、陽光補水定壓系統,管網靜壓達到定壓值后,選擇一個定壓點維持熱網靜水壓線(770m)。2)啟動中繼泵站和龍川熱網循環泵,先啟動中繼泵站回水加壓泵,再啟動龍川電廠熱網循環泵,陽光電廠熱網循環泵,中繼泵站流量與龍川、陽光電廠流量總和(除中繼泵站以前部分熱力站用量)保持一致。3)啟動河坡電廠循環泵。4)啟動三院、新澳城加壓泵站,投入加壓泵和減壓閥自動控制。

5.2 熱網的停運順序

1)陽光、龍川、中繼泵站停運步驟：如無延期供熱等特殊情況,調度中心人員安排龍川、陽光于每年的 3月 31日晚 11點開始減少投氣量,開始降溫,尤其注意溫降幅度每小時在 3℃～5℃內,避免降溫過大引起管網附帶故障;其次待供回水溫度均降到40℃時開始緩慢降低流量,循環泵按照次序逐漸停運,中繼泵站回水泵隨流量減小逐漸降低頻率,按照“龍川、陽光電廠循環泵先停,中繼回水泵再停”的順序執行。

2)河電系統停運步驟：如無延期供熱等特殊情況,調度中心人員安排河電于 3月 31日晚 11點開始減少投氣量,開始降溫,尤其注意溫降幅度每小時在 3℃～5℃內,避免降溫過大引起管網附帶故障;其次待供回水溫度均降到 40℃時開始緩慢降低流量,直至逐次停運全部循環泵,并關閉熱網進出口閥門。

3)各熱力站的相關操作。首先,各熱力站需根據調度中心統一指令由遠及近逐次關閉一次網閥門,保證購回熱量的高效利用和熱力站整體運行正常、平穩;其次,再逐次停運站內循環泵和補水泵、軟水器等設備;第三,將一次網系統的所有閥門全部關閉。

[1] 杜曉茹.鐵嶺市城區集中供熱熱力網可行性研究報告[J].山西建筑,2010,36(11)：175-176.

On exploration for heat supply operating scheme in Yangquan

ZHAO Guang-zhong

The paperanalyzes the heat supp ly operation scheme in Yangquan,introduces the heatorigins,the operation scheme of heatnet,and the emergency scheme by combining with the heat-supply capacity of the heat resource and the heat-supply operation and dispatching in this area,and illustrates the startof the heatnetand its discontinuation scheme,soas tohave the direction significance for sim ilar heat-supply p rojects.

central heat supply,heat resource,heat net,heat supply volume,operation scheme

TU833

A

1009-6825(2011)09-0130-02

2010-12-09

趙廣忠(1974-),男,工程師,陽泉市熱力公司,山西陽泉 045000