集中供熱二級(jí)換熱站出水溫度低原因分析及建議

袁利軍

（河北國(guó)華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司,河北 滄州 061113）

出于節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)和民生工程的需要，某電廠于2009年實(shí)施了集中供熱工程，用電廠熱源取代了該城區(qū)原30多臺(tái)供熱鍋爐，改善了該城區(qū)冬季供暖期的空氣質(zhì)量，取得了很好的效果。但隨著供熱面積的擴(kuò)大，2013年出現(xiàn)了個(gè)別用戶因二級(jí)換熱站出水溫度低采暖效果不佳的現(xiàn)象。本文從換熱機(jī)理入手，對(duì)換熱站出水溫度低的原因進(jìn)行剖析并提出改進(jìn)建議。

1 換熱站系統(tǒng)及設(shè)計(jì)參數(shù)

1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)述

從電廠汽輪機(jī)中壓缸末級(jí)抽汽（參數(shù)0.55MPa,320℃）,經(jīng)電廠首站兩臺(tái)65MW管板式換熱器換熱后，熱量通過(guò)熱水送至各二級(jí)換熱站，到達(dá)各用戶。系統(tǒng)流程示意圖如下：

供熱流程示意圖

1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

供熱負(fù)荷：123MW，供熱面積：175.7萬(wàn)平方米，年供熱量93.3萬(wàn)GJ供熱首站供/回水溫度：130℃/70℃，循環(huán)水流量：2110t/h。

二次供熱管網(wǎng)供回水溫度：85℃/60℃

2. 存在的問(wèn)題

（1）2013-2014供熱季實(shí)際供熱參數(shù)

供熱面積：230萬(wàn)m2（接入面積，實(shí)際供熱面積小于此值）

供熱量：59萬(wàn)GJ

供回水溫度：一次網(wǎng)85/60℃

流量：2100t/h

（2）問(wèn)題

①二級(jí)換站出水溫度低，平均為45℃，個(gè)別站低于40℃

②與設(shè)計(jì)值相比，供熱量與供熱面積不匹配，供熱面積為設(shè)計(jì)值的131%，供熱量?jī)H為設(shè)計(jì)值的63%。

3 原因分析

根據(jù)換熱器基本原理公式：

傳熱方程式：Q＝kFΔtm

熱平衡方程：Q＝G1c1Δt1＝G2c2Δt2

其中：Q傳熱量，k傳熱系數(shù)，F(xiàn)換熱面積， Δtm傳熱溫差

G1一次網(wǎng)流量，c1一次網(wǎng)水比容，Δt1一次網(wǎng)供回水溫差

G2二次網(wǎng)流量，c2二次網(wǎng)水比容，Δt2二次網(wǎng)供回水溫差

一次網(wǎng)實(shí)際供回水溫差Δt1僅為25℃（85-60＝25），僅為設(shè)計(jì)值60℃（130-70＝60）的42%，且二次網(wǎng)出口溫度僅45℃。據(jù)此判定，二級(jí)換熱站換熱效果差。

根據(jù)傳熱方程式，影響換熱的三個(gè)因素分別為傳熱系數(shù)k，換熱面積F， 傳熱溫差Δtm。故換熱量低可能原因如下：

（1）循環(huán)水流速低或換熱器結(jié)垢，導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低；

（2）二級(jí)站換熱器換熱面選型偏小，導(dǎo)致?lián)Q熱能力不足；

（3）一次網(wǎng)供回水溫度低，導(dǎo)致二級(jí)站出水溫度低。

4 改進(jìn)建議

（1）首先提高一次網(wǎng)供回水溫度（回水溫度從目前的60℃提高至70℃或更高），根據(jù)傳熱方程式，二次網(wǎng)出水溫度可相應(yīng)提高。

（2）找設(shè)計(jì)單位對(duì)二級(jí)換熱站設(shè)計(jì)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，是否為熱負(fù)荷超過(guò)其設(shè)計(jì)能力，若是，建議增加換熱機(jī)組或換熱站，重新分配各站熱負(fù)荷。

（3）對(duì)個(gè)別遠(yuǎn)端二級(jí)換熱站增加循環(huán)水泵，加強(qiáng)換熱效果。

（4）在現(xiàn)有供熱能力的條件下，限制實(shí)際供熱面積，使其不超設(shè)計(jì)值。

（5）若實(shí)際供熱面積超設(shè)計(jì)值，建議首先可通過(guò)增加一次網(wǎng)循環(huán)水流量和流速來(lái)加強(qiáng)換熱，其次對(duì)換熱首站進(jìn)行擴(kuò)容改造，滿足用戶需求。

[1]楊世銘，陶文銓，傳熱學(xué)[M].高等教育出版社.2006(08).