供熱系統優化改造

2022-05-26 07:54:05 字數 3852 閱讀 7047

1.2 伊敏地區供熱熱網系統

如圖-1所示:

圖-1  伊敏地區供熱區域共四部分:敖區36萬平方公尺,多為民用住宅樓群,比電廠地勢高50公尺;小區22萬平方公尺(最終可達33萬平方公尺),多為民用

一、二層住宅,比電廠地勢低4公尺;露天區45萬平方公尺(為折算面積)多為工業性廠房建築,地勢與電廠相同;電廠區8萬平方公尺。以上四大區域目前供暖面積共約111萬平方公尺。

在上述供熱區域內,敖區和小區均採用換熱站間接連線,露天區和電廠區內有直接連線的使用者也有間接連線的使用者。採用直接連線方式最大的問題是失水問題,尤其是露天區直連使用者失水量較大(據實測資料:最多每小時失水200t/h),這種狀況嚴重影響了供熱系統的正常執行,本次改造把失水問題作為欲解決的重點。

1.3 各供熱區域估算耗汽量

(注:計算耗汽量採用p=0.8~1.3mpa工業抽汽,蒸汽溫度290℃)

1.4 伊敏地區熱網未改造前的損耗

伊敏地區不進行改造,每個採暖季造成的經濟損失資料如下:

1.4.1 小熱電車間

每個採暖季耗汽 150t/h×242天×24=871200t;

蒸汽的焓值為2927kj/kg,損失熱量 871200t×2927×1000=255×1010kj;

伊敏電廠燃煤**為86.5元/噸,燃煤發熱量為16748kj/kg,

鍋爐效率為0.9,管道效率為0.97;

折算耗煤量 255×1010/(16748×0.9×0.97×103)=1744000t;

折算** 86.5×174400=15085600元;

每小時耗電100kw,折算** 100×242×24×0.3=174240元;

每個採暖季費用 15085600+174240=1526×104元

1.4.2 熱網失水損耗

將直接連線改為間接連線,減少水量損失200t/h,

每個採暖季減少損失水量 200×242×24=1161600噸,

每噸水的**按1元計,每個採暖季減少損失 1161600×1=1161600元,

損失水溫度按70℃,補水溫度按5℃計,

損失熱量為1161600×(70-5)×1000×4.18=31560×107kj;

折算耗煤量 31560×107/(16748×0.9×0.97×103)=21585t;

折算** 86.5×21585=1867103元;

每個採暖季損失總計 1161600+1867103=303×104元

2.1 熱源系統的改造方法

小熱電車間蒸汽鍋爐供暖的效率遠低於利用汽輪機抽汽供暖的效率。在電廠鍋爐容量部分閒置的情況下,利用主廠房現有的熱網加熱器系統進行供暖,不需要新增加裝置,只需對區域性管道進行修改,即節省了施工工期,又節省了能源。從整體供熱系統安全考慮,改造後應有足夠的備用及調峰手段。

當汽機在300~500mw負荷間執行時,1臺機組的再冷段蒸汽引數如下表:

從上表中可以看出:再冷段汽源過熱度較小,可用能損失小,適合於作為供熱加熱汽源;蒸汽壓力稍高,作為加熱蒸汽應通過減壓調壓閥減到1.5mpa左右,輸送到小熱電車間(考慮到輸送過程中沿途壓降約0.

2-0.3mpa/km),由於減壓過程中的節流能量損耗會引起「熱電聯產」效益降低,但由於此汽源來自高溫高壓的高效電站鍋爐一汽輪機組(帶回熱系統的),其「熱電聯產」效益仍遠高於小熱電車間的背壓機組。

從表中還可以看出:再冷段每台機組蒸汽流量變化範圍在1269.8—753.

8t/h,採暖期所需最大抽汽量125.2t/h佔其9.9—16.

6%的比例,既使在最不利的單台350mw下執行時也可以認為在蒸汽量上比較理想,可以滿足要求。再則,採用再冷段蒸汽與從汽機抽汽口抽汽完全不一樣,對汽機振動、機組安全不會有任何影響。此外,由於供汽引數與小熱電車間內的已有熱網加熱器所需引數相同,可以完全利用已有裝置;由於汽源壓力較高,可以利用小熱電車間與主廠房間已敷沒的2根φ400mm蒸汽管道送汽。

2.2 熱網系統的改造方法

熱網系統主要問題是直接連線使用者的失水,即浪費了水量又浪費能源,逐步將露天區和電廠區內的直接連線使用者改為間接連線,可減少露天區失水,解決小區系統的不熱問題。

供汽管道將125t/h蒸汽從主廠房輸送到小熱電車間。主廠房至小熱電車間的2根φ400的管道,每根管各輸送62.5t/h,壓降控制在0.

2mpa/km之內,小熱電車間內設蒸汽聯箱等配汽設施,主廠房內再冷段蒸汽應設抽汽母管,應重新校核、計算其布置空間及其新產生的管系應力。

主廠房向小熱電車間供汽125t/h,按凝結水**率85%計算,**凝結水量約106t/h。在小熱電車間至主廠房的已有管架上敷設1根φ219×6壓力凝結水管道。利用小熱電車間現有的凝結水**裝置,校核凝結水幫浦流量及揚程,將小熱電車間的凝結水**到主廠房的除氧器。

為不影響當年的供熱,本年度儘量減少改動工作量,設計上按最終規劃考慮,但可根據業主籌款的程度,分期、分批、分年度實施。因此,考慮了近期改造方案和遠期改造方案,分別論述如下。

3.1 近期改造方案

如圖-2所示

圖-2  把小區(33萬平方公尺)和廠區(10萬平方公尺)合併為乙個系統,由主廠房內供熱系統供熱。

原有小熱電車間劃分為兩個系統:敖區系統(36萬平方公尺,耗汽55.2t/h)和露天區系統(45萬平方公尺,耗汽70t/h)。

本方案特點及改造工作量:

(1) 避免了與高差大的敖區合併,系統執行可靠安全。

(2) 近期可以利用已有φ377×8管道,僅需從m點引接管道至jd5點,單長1.5公里,φ400。待小區熱負荷增大時,可酌情決定是否更換φ377×8管道。

(3) 經校核,需更換廠內熱水幫浦的葉輪。

(4) 此方案改造工作量小,解決了小區的不熱問題,是目前最為有效的方法。

3.2 遠期改造方案

如圖-3所示

圖-3  此方案是在近期方案基礎上的乙個附加方案。可分二步實施。

首先把露天區的直接供水改為間接供水,增加三個換熱站、相應的二級管網以及室內採暖系統的改造。由於涉及到的工作量和投資較大,只宜分年度實施。但為了從根本上杜絕露天區熱網的失水問題,必須對露天區直接供暖系統進行改造。

在露天系統改為間接供熱後,可以考慮把其併入電廠主廠房的供熱系統,但需要在廠內新敷設φ500管道約1.2公里。從jdx點至主廠房,並應更換熱網補水幫浦房的熱網迴圈水幫浦。

4.1 熱網改造施工中應注意的問題

本改造工程實施前,應根據現場情況確定更改及增加裝置的吊裝、安裝施工方案。當水幫浦更換軸承、流量計量裝置等裝置時,應請製造廠派人到現場指導安裝、除錯。

4.2 熱網改造除錯中應注意的問題

首先,清理管網中的管道、堵頭、排汙點。其次,對小區的管網進行初調節。全開小區管網的閥門,全關其他分支的供回水閥門。

當逐步開啟最遠環路的供回水閥門,並調節供水分支上的流量控制器,觀察水溫度和回水壓力,使實際流量接近理想流量。

最後,調節其他分支,按如下方法調節:由遠至近依次調節各熱使用者,使近熱源端的使用者實際流量為理想流量的80%~85%,中端使用者實際流量為理想流量的85%~95%,遠端為95%~100%。如果在調節過程中,有個別使用者未達到預定的調節流量,可以暫時跳過去,等待最後再單獨處理。

這種方法可靠易行,流量誤差在±20%。

4.3 供熱熱源系統改造後的執行方式

改造後的供熱熱源系統圖如圖-4所示(圖見附頁),圖中細實線表示原有的系統管道,粗實線表示本次熱源改造工程增加的(或更換的)管道。

供熱熱源系統的執行方式分以下三種:高壓送蒸汽系統,低壓送蒸汽系統,啟動送蒸汽系統。下面簡述三種執行方式的操作要點。

(1)高壓送蒸汽系統:主廠房向熱電車間輸送蒸汽,壓力2.8mpa,溫度425℃,此蒸汽用於熱電車間的汽機發電和冬季供熱。

主廠房部分:關閉閥門aa301、aa302、aa303、aa304,開啟閥門aa305、aa306。

熱電車間部分:關閉閥門aa102、aa103、aa107、aa108,開啟閥門aa110、aa111、aa105,其餘閥門仍按熱電車間原有的要求操作。

(2)低壓送蒸汽系統:主廠房向熱電車間輸送蒸汽,壓力1.57mpa,溫度375℃,此蒸汽用於冬季供熱。

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