熱電廠供熱首站擴容改造

摘要：本文針對鶴煤熱電廠供熱首站供熱能力不足的問題，著重對汽輪機的供熱及外管網(wǎng)的輸送能力進行核算，圍繞首站系統(tǒng)設(shè)備選型、控制方式及熱網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行等問題提出具體增容改造方案。首站擴容后熱電廠的供熱能力達到245MW，年節(jié)省標(biāo)煤3.5×104t，為促進淇濱新區(qū)發(fā)展作出了貢獻。

關(guān)鍵詞：首站擴容 增效 節(jié)能

1 概況

城市集中供熱是現(xiàn)代化城市中必不可缺的基礎(chǔ)設(shè)施，也是城市公用事業(yè)的一個重要組成部分，在節(jié)約能源、減少城市污染方面具有至關(guān)重要的作用。

鶴煤熱電廠裝有2×135MW抽凝式熱電機組。設(shè)計工業(yè)抽汽壓力1.276MPa，工業(yè)抽汽溫度446℃，抽汽量30t/h；采暖抽汽壓力0.245MPa，采暖抽汽溫度239℃；采暖額定抽汽量80t/h，采暖最大抽汽量120t/h。即熱電廠設(shè)計最大供熱能力為160MW，只能滿足320萬m2熱用戶的采暖需求。

作為城區(qū)集中供熱的唯一熱源，因受熱網(wǎng)首站容量的制約，已無法滿足供熱需求。因此，為提高對外供熱量，增大集中供熱面積，對熱網(wǎng)首站進行擴容改造是當(dāng)務(wù)之急。

2 供熱能力分析

2.1 汽輪機最大抽汽能力

根據(jù)制造廠提供的數(shù)據(jù)，機組最大供熱工況額定蒸汽流量為445t/h，在供熱工況下運行時，汽輪機高、中壓汽封漏汽等各種損失、回?zé)嵯到y(tǒng)用汽總量為126.61t/h；保證汽輪機中壓缸安全的中壓缸排汽壓力為0.245Mpa、低壓缸最低蒸汽通流量為70t/h。為保證汽輪機最大供熱工況運行時調(diào)節(jié)級及各監(jiān)視段壓力、供熱蝶閥后壓力、供熱抽汽壓力等參數(shù)完全在汽輪機葉片允許壓力范圍之內(nèi)，在保證抽30t/h工業(yè)蒸汽的情況下，采暖抽汽最大抽汽量為190t/h，若無工業(yè)抽汽采暖最大抽汽量可達220t/h，能保證機組安全運行。考慮到兩臺機同時供汽及系統(tǒng)故障等因素的影響，兩臺機組可靠供熱抽汽量為340-360t/h，即231-245MW。

2.2 抽汽管網(wǎng)管徑核算

單臺機組的采暖抽汽管徑現(xiàn)為DN900，采暖抽汽量為170t/h，則：

D=（■）■

代入數(shù)據(jù)，則有：

0.92=■

V=69.62m/s

管道內(nèi)蒸汽流速經(jīng)核算為69.62m/s。蒸汽管道熱介質(zhì)的最大允許流速為80m/s，推薦流速為35m/s～60m/s。綜合機組運行情況、管線較短各方面情況分析，該段管道造成的壓力降較小，對熱經(jīng)濟性影響不大，完全可以滿足運行要求。

3 供熱首站擴容改造方案

結(jié)合上述分析，為使改造后熱網(wǎng)首站供熱能力達到供熱熱源所能提供的245ＭＷ，綜合考慮熱網(wǎng)首站系統(tǒng)設(shè)備性能、運行穩(wěn)定性等因素，制定如下改造方案：

增設(shè)SLOWR300-710B型熱網(wǎng)循環(huán)水泵一臺，增設(shè)LRJW1800-1800熱網(wǎng)加熱器一臺，增設(shè)250NW44×3型熱網(wǎng)疏水泵二臺（新增設(shè)備技術(shù)參數(shù)見下表）。新增熱網(wǎng)循環(huán)水泵、熱網(wǎng)加熱器與原設(shè)備采用并聯(lián)接入方式，可根據(jù)熱負(fù)荷需要隨時進行調(diào)整。新增熱網(wǎng)疏水泵獨立于原熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)，采用一運一備運行方式，單獨負(fù)責(zé)輸送新增熱網(wǎng)加熱器疏水。兩路疏水在疏水母管匯合經(jīng)過疏水調(diào)節(jié)閥后送入除氧器。

為解決熱網(wǎng)循環(huán)水量瓶頸問題，將原廠區(qū)內(nèi)DN700循環(huán)水管段更換為DN800循環(huán)水管，同時將熱網(wǎng)回水管上安裝的3000m3/h 熱網(wǎng)除污器改為4500m3/h流量的自動反沖洗過濾器。

熱控系統(tǒng)部分對現(xiàn)有的熱網(wǎng)DCS系統(tǒng)（XDPS-400+）硬件部分進行擴容升級，同時進行DCS軟件的組態(tài)編程。

電氣部分采用與熱電廠現(xiàn)有開關(guān)相配套的型號和廠家，便于運行人員操作及檢修人員的安裝和維護。

4 改造后熱網(wǎng)首站運行

2011-2012年度供熱期內(nèi)改造完成后的熱網(wǎng)首站投入運行。改造后的首站系統(tǒng)運行穩(wěn)定，熱負(fù)荷調(diào)節(jié)快速靈活，供熱能力完全滿足當(dāng)前網(wǎng)內(nèi)420萬m2熱用戶的采暖需求。

為試驗改造后熱網(wǎng)首站的最大供熱能力，2012年1月30日聯(lián)系熱力公司相關(guān)人員進行了熱網(wǎng)首站最大出力試驗。通過試驗數(shù)據(jù)可知，考慮熱網(wǎng)首站設(shè)備換熱器、熱網(wǎng)循環(huán)水泵、熱網(wǎng)疏水泵的安全、穩(wěn)定性后，熱網(wǎng)首站擴容改造后熱電廠實際采暖供熱能力達到245MW，供熱面積可達500萬m2。

5 經(jīng)濟及社會效益

5.1 經(jīng)濟效益

①熱網(wǎng)首站擴容改造完成后，采暖供熱能力達到245MW，一個供熱期內(nèi)供熱量可增加120×104GJ，按照38元/GJ（含稅）熱價計算，一個供熱期可多售熱費4500萬余元。

②熱網(wǎng)首站擴容改造后機組平均熱效率提高7.5%，每年可節(jié)省標(biāo)煤3.5×104t。若標(biāo)煤按900元/t計算，年綜合效益3150余萬元。

5.2 社會效益

熱網(wǎng)首站擴容技術(shù)改造完成后，采暖供熱能力達到245MW，滿足鶴壁新區(qū)約500萬m2供熱需求，有效緩解淇濱區(qū)供熱緊張局面。

另外，可避免熱力公司供熱一站、二站燃煤鍋爐供熱所帶來的環(huán)境污染，對節(jié)約能源，改善生活環(huán)境，提高居民生活質(zhì)量作出重大貢獻。

參考文獻：

[1]鄒華生，鐘理，伍欽.《流體力學(xué)與傳熱》.華南理工大學(xué)出版社.2006-1.

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