濱江熱電廠新建工程供熱部分可行性分析

王大治，曹 暉

(1.中國華電集團哈爾濱發電有限公司哈爾濱150040;2.黑龍江易明智能工程有限責任公司哈爾濱150001)

1 項目簡介

中國華電集團哈爾濱發電有限公司前身哈爾濱發電廠。始建于上世紀二十年代，作為省會中心區域的一座熱電聯產企業。由于其主要為25MW及以下小容量機組，屬于國家限制和最終關停的對象，因此哈發電公司急需從市區中心搬遷異地擴建，以滿足生存和發展需求。道外區作為哈爾濱市最早形成的老城區之一，近些年來隨著拆遷棚戶區和對老城舊房危房區改造步伐加快，新建設了一大批住宅小區及相關商服場所。此外地方經濟以進入快速發展階段，對城市基礎設施尤其是對能源基礎設施需要的增加，根據《哈爾濱市熱電聯產規劃2006～2020年》，結合國家能源政策和環保政策，哈爾濱發電有限公司擬定在道外區水泥路附近異地建設一座大型供熱電廠。本次可行性研究選用裝機方案為:2×300 MW亞臨界、中間再熱抽汽凝汽式供熱汽輪發電機組，配備2×1 025 t/h的亞臨界、中間再熱、自然循環煤粉鍋爐。

2 熱負荷及參數確定

2.1 供熱區域

哈爾濱市原太平地區(現以劃歸道外區)是哈爾濱老城區，現有樓房和在建樓房比較集中，根據《哈爾濱市集中供熱規劃2006-2020年》中，太平地區供熱范圍為東起阿什河街，西至宣化街、南通大街，北起松花江南岸，南至先鋒路，并將南崗區原有宣化街以東地區供熱管網納入本集中供熱系統內。

2.2 供熱區內工業熱負荷

根據《哈爾市熱電聯產規劃 2006～2020年》、哈爾濱中心城區建設發展規劃到2010年哈爾濱市區生產熱負荷達到1 930 GJ/h，到2020年達到2 000 GJ/h，工業熱負荷呈下降趨勢。對生產負荷不集中的地區不搞集中供熱，由生產用熱單位依據用熱參數和用熱量自行解決。太平地區熱網區域規劃內共有工業鍋爐17臺，總蒸發量129 t/h。由于工業結構的調整，大部分用工業蒸汽企業均以停產，仍在生產的廠家比較分散，且負荷不大，所以不考慮提供工業熱負荷。

2.3 供熱區內其它熱負荷

(1)生活熱水熱負荷。由于目前家用熱水器的普及，哈爾濱市居民的生活用熱水越來越趨于家庭自行解決，其優點是污染少、節能、方便。因此大多數居民和專家不贊成在區域內集中供應熱水。所以近、遠期暫時不提供生活熱水熱負荷。

(2)制冷負荷。盡管哈爾濱地處北方高寒地區，夏季涼爽、暫短，但家庭制冷空調和公共建筑制冷空調在近些年來的應用呈上升的趨勢。制冷空調的廣泛應用對改善人們居住和工作的室內空間舒適性起到了巨大的作用。同集中供應熱水一樣，對集中制冷空調來說大多數人也是不贊成的，主要原因是可操作性不強、技術不合格和經濟效益差等諸多原因。因此近、遠期暫時不考慮供應集中制冷負荷。

2.4 供熱區內采暖熱負荷

(1)供熱區內現狀采暖熱負荷。哈爾濱市原太平地區(現以劃歸道外區)，截止2008年末實有住房面積2 784萬m2，其中樓房2 507萬m2，供熱方式以分散小鍋爐房和區域鍋爐房為主。采暖鍋爐407臺，供熱能力817 MW。

目前，調峰鍋爐房和部分熱網工程已經實施超前建設，已完成熱網管網鋪設16.9 km，2×64 MW調峰鍋爐已投入使用，并預留一臺64 MW熱水爐擴建條件。實施集中供熱面積204萬m2。熱水調峰鍋爐房的最終規模為3×64 MW，共192 MW。

(2)采暖熱指標。根據國家相關設計規范、哈爾濱市建筑圍護結構特點、氣象條件及實際運行經驗，確定綜合熱指標:58W/m2。

(3)設計采暖負荷計算。根據哈爾濱市氣象資料，哈爾濱采暖期為179 d，采暖室外計算溫度為-26℃，采暖期平均溫度-9.5℃，采暖期室內溫度為18℃，氣溫資料見表1。

表1 不同室外氣溫下的延續時間表

本工程全部完工后總供熱面積為1 700萬m2，經計算后熱負荷延時曲線如圖1所示。

圖1 熱負荷延時曲線

3 熱網工程方案

根據供熱范圍以及選擇的大容量供熱機組的特點，確定供熱方案為:以擬建熱電廠為主熱源在供熱規劃區提供采暖用熱。采暖供熱系統采用高溫熱水做為供熱介質。

3.1 熱水供熱系統

本期工程供熱區域的熱水供熱系統中熱源與熱用戶之間采用間接連接方式。為了提高供熱能力，降低投資一級網采用高溫水供熱，設計供回水溫度140℃/70℃，依據哈爾濱市現有熱負荷特點及多年二級網運行經驗，二級網采用供回水溫度85℃/60℃的設計水溫。目前國內采暖工程多采用聚氨酯預置保溫管，但眾多的保溫管生產的產品質量參差不齊。根據相關資料顯示，聚氨酯保溫材料其最高工作溫度為150℃，長期工作溫度不大于145℃，因此采用140℃/70℃應當較安全經濟。

3.2 熱網敷設方式

由于大部分管網敷設在市區內的人口密集區，地下管網錯綜復雜，綜合考慮技術可行性、有效利用地下空間和減少工期等方面因素，供熱管道敷設方案采用直埋敷設。

3.3 供熱站選擇

(1)換熱站的位置盡量靠近供熱區域中心或熱負荷中心，這樣可以利用原有的管網系統，減少二級官網投資。

(2)結合換熱站實際情況，當區域采暖規模小于15萬m2，采用全自動組合式換熱機組，否則采用組合式換熱設備。

(3)可利用原來的小鍋爐房或泵站進行改造，同時換熱站設備的選擇應滿足住戶溫控的要求和經濟合理性。

3.4 熱網運行調試方式

一級熱網采用分階段改變流量的質調節，在循環水泵入口處補水，旁通管定壓的方式補水定壓;二級網采用質的調節方式，采用循環水吸入口補水定壓方式。

表2 冬季最大負荷工況一臺機組全廠蒸汽平衡計算表

4 供熱可靠性分析

由表2可以看出在冬季最大供熱工況一臺機組事故時，全廠剩余供熱能力可滿足60.39%采暖系統熱負荷要求。

5 環境保護

冬季采暖期大氣污染是哈爾濱市突出的環境污染問題之一，采暖鍋爐燃煤過程中排放的污染物是造成大氣污染最主要原因。濱江熱電廠集中供熱工程竣工后，不僅滿足供熱區內1 700萬m2民用供暖需要，拆除407座原有小鍋爐房，每年可節約標準煤耗量53 169 t，同時大幅度減少由小鍋爐房燃煤帶來的各種污染物的排放量。由于熱電站鍋爐容量大、效率高，并采用高效脫硫裝置，每年可減少二氧化硫排量1萬余噸，使市區環境質量得到了明顯改善。特別對建設東北商品糧基地具有更加深遠的意義。

6 結論

通過上述對熱負荷、調峰熱源、供熱方案、熱平衡及環保等方面進行分析和測算、論證。哈爾濱濱江熱電廠新建工程通過建設成為道外太平濱江地區提供主熱源，對其供熱區域實現熱電聯產集中供熱是可行的、可操作的一個熱電聯產項目。同時在城市總體規劃、節約能源和空間、建設生態環保城市、統一集中管理和滿足城市發展是必要的。

［1］ 沈志彤.哈爾濱市太平區集中供熱工程可行性研究［D］.哈爾濱工程大學，2004.

［2］ 胡宇.大連甘井子熱電廠新建工程熱網部分可行性研究報告概述［J］.區域供熱，2009(1).

［3］ 王大治.聯合循環技術對北方熱電廠改造探索，應用能源技術，2010(3).

［4］ 劉勁風，王述洋.電力系統信息安全關鍵技術的研究［J］.森林工程，2007，23(4)：88-91.