三熱源聯(lián)網(wǎng)預案的確定及運行調(diào)試

1、三熱源聯(lián)網(wǎng)方案的確定及運行調(diào)試摘要：多熱源聯(lián)網(wǎng)是集中供熱系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。但是怎樣聯(lián)、聯(lián)網(wǎng)的意義究竟有多大，仍是目前很多專家、學者、企業(yè)的生產(chǎn)技術人員需要深入探討的問題 。本文就包頭青昆兩區(qū)集中供熱系統(tǒng)三熱源聯(lián)網(wǎng)的技術進行了計算分析 ，闡述了三熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)技術在實踐中的具體運用和取得的實際成效。關鍵詞：聯(lián)網(wǎng)水力工況熱力工況水力計算分析熱力平衡一、前言中國城鎮(zhèn)集中供熱2000 年技術進步發(fā)展規(guī)劃指出：“要大力發(fā)展和研制多熱源聯(lián)合供熱的設計方法和運行方式”。城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范第條規(guī)定，當城市由兩個或多個熱源供熱時，各熱源熱力網(wǎng)干線宜連通；技術經(jīng)濟合理時，熱力網(wǎng)干線可連接成環(huán)網(wǎng)。近幾年，包頭市集中供熱

2、發(fā)展迅速，95 96 采暖期包頭市集中供熱成功實現(xiàn)了第一熱電廠( 供熱能力 210 萬 m2)和阿東廠區(qū)域鍋爐房( 一1 / 7期工程供熱能力70 萬 m2)聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)運行。 9798 采暖期一座供熱能力為 70 萬 m2、設計規(guī)模為140 萬 m2的青山廠區(qū)域鍋爐房并入原雙熱源供熱系統(tǒng)，成功實現(xiàn)了三熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供熱，總供熱面積410 萬 m2。截止 98 年底，包頭市集中供熱面積達480 萬 m2，全熱網(wǎng)分布有72個熱力站，熱力站與熱網(wǎng)全部采用通過混水泵直接連接的形式。二、問題的提出及方案的比較( 一) 、9798 采暖期，為了滿足包頭市96 年 5 月 3 日地震后新增供熱面積約100 萬

3、m2的需求，熱源與熱網(wǎng)有如下變化：1、阿東廠續(xù)建兩臺29MW熱水鍋爐，總供熱能力達116MW(設計供熱能力 348MW)；2、新建青山廠區(qū)域鍋爐一期工程97 98 采暖期為 2 臺 29MW熱水鍋爐， 9899 采暖期增至 4 臺，一電廠維護不變；( 二) 、根據(jù)城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范和2000 年城鎮(zhèn)技術進步規(guī)劃，97年我們設計并實施了如圖3 所示熱網(wǎng)和熱源的供熱形式。( 三) 、根據(jù)圖 3 可知，三熱源運行方式有如下幾種組合形式：1、關 S21、W14b、MD4干線切斷閥，三個熱源是獨立運行狀態(tài)，水力工況互不影響；2 / 72、關 MD4井切斷閥，一電廠和阿東廠聯(lián)合運行，青山廠單獨運行；3、關

4、 S21、W14b一電廠單獨運行，阿東廠和青山廠聯(lián)網(wǎng)運行；4、一電廠、阿東廠、青山廠三熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)運行。顯然，方案 1 由于青山廠供熱能力不足而不可行；同樣方案2 也有此弊；方案 3 可以解決青山廠供熱能力不足的問題，但由于熱網(wǎng)最大的軟化水制水和補水基地在一電廠熱源附近，制軟水和補水能力最大可達200T/H，而阿東廠補軟水能力最大為50T/H，青山廠軟水設施尚不完善，還不能正常補水，如若按方案3 運行，阿東廠和青山廠供熱區(qū)域補水能力嚴重不足 ，影響熱網(wǎng)安全運行 ；由此可見，只有方案 4 比較可行，沒有明顯不足。三、方案的確定采用三熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)的形式必須做好如下工作：( 一)、根據(jù)三熱源供熱能力

5、平衡熱網(wǎng)的循環(huán)水量并建立熱網(wǎng)的水力工況；1、三個熱源循環(huán)水量的確定計算條件：熱指標70W/m2，溫差 38。根據(jù)三熱源循環(huán)水泵設置情況，三個熱源均可滿足設計溫度下循環(huán)水量的要求。3 / 72、根據(jù)三熱源各自循環(huán)水量建立熱網(wǎng)水力工況包頭市昆區(qū)集中供熱熱網(wǎng)與熱用戶的連接是通過混水泵直接連接，熱網(wǎng)水力工況建立得好壞直接影響熱用戶的供熱質(zhì)量，因此三熱源聯(lián)網(wǎng)方案的成敗關鍵決定于現(xiàn)有管徑結構和熱負荷分布條件下，整個熱網(wǎng)水力工況能否滿足熱用戶的要求。依據(jù)基爾霍夫定律： G=0； SG2=0。對熱網(wǎng)作三熱源環(huán)網(wǎng)平衡計算可得三熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)水壓圖(圖 4)。根據(jù)繪制的理論水壓圖( 圖 4) 可知：A、三熱源熱網(wǎng)在

6、W14b處和 K18 處供回水的資用壓差最小分別為19mH2O和 10mH2O，可以滿足該處熱力站所要求的資用壓頭；B、三熱源熱網(wǎng)回水壓力最大為35mH2O，供熱用戶范圍最小壓力為23mH2O，建筑高度H<40mH2O范圍內(nèi)滿足熱用戶要求；C、供熱區(qū)域內(nèi)約98的熱用戶建筑物高度均小于20m，對極少數(shù)高層進行連接方式的調(diào)整。例如青六站，有5 萬 m2高建筑建筑高度大于 43m，因此該部分高層建筑與熱網(wǎng)連接方式由直接連接改為采用三臺波紋管換熱器的間接連接方式；D、熱網(wǎng)定壓方式為變頻補水泵連續(xù)補水定壓。4 / 7由以上分析可知 ，三熱源的流量分配到熱網(wǎng)后建立起的水力工況能滿足熱用戶的要求。3、

7、三熱源的熱量平衡熱源熱量平衡的任務就是要分析各熱源在室外設計采暖溫度下的供熱能力能否滿足熱負荷要求，特別是對多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱來說，幾個熱源的供熱能力不一。經(jīng)過分析計算，對幾個熱源的供熱量進行調(diào)配平衡，從而使各熱源發(fā)揮最佳的供熱效能。利用有關無因次公式可得：供熱面積410 萬 m2，三熱源采暖期供熱量為 273 萬 GJ。根據(jù)三個熱源的供熱能力，在采暖室外設計溫度下三熱源的供熱量由熱負荷延續(xù)時間曲線圖確定為：據(jù)上表可知，三熱源在采暖期內(nèi)供熱量和總用熱量基本平衡。4、擬定運行期三熱源聯(lián)網(wǎng)的溫度運行曲線由于集中供熱的運行方式為連續(xù)不間斷運行，根據(jù)幾年來的運行實踐，按供回水溫度95/70 設計的理論質(zhì)調(diào)

8、節(jié)的水溫曲線進行熱網(wǎng)的質(zhì)調(diào)節(jié)使用戶室溫超過18造成熱量浪費，因此我們對理論溫度調(diào)節(jié)曲線進行了兩項修正 ：A、設計熱指標偏大的修正；B、散熱器偏多的修正；5 / 7C、混水比定為0.7 ，設計混水溫降為t=14 ，則修正后的溫度調(diào)節(jié)曲線如下：5、根據(jù)以上計算，我們即可確定三熱源聯(lián)網(wǎng)運行的理想工況參數(shù)方案，見下表。四、三熱源熱網(wǎng)的運行調(diào)試及結論以上三熱源聯(lián)網(wǎng)方案的確定是以9798 采暖期的熱源能力和供熱面積 (410 萬 m2)為例，較為詳細地論述了三熱源方案制定的程序和步驟。在 9899 采暖期 (480 萬 m2)和 992000(562 萬 m2)都按熱源聯(lián)網(wǎng)方案確定的程序和步驟制定了相應采

9、暖期的運行方案 ，很好地指導了生產(chǎn)。經(jīng)過幾個采暖期的三熱源聯(lián)網(wǎng)的運行和實踐得出以下結論：1、每個采暖期的三熱源聯(lián)網(wǎng)方案都要根據(jù)當年熱源能力負荷發(fā)展預測認真做好水力分析，繪制水壓圖指導實踐。對不能滿足水力工況的干線作調(diào)整改造，在改造中如注意發(fā)揮熱網(wǎng)環(huán)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的特性，往往在經(jīng)濟技術上起到事半功倍之效。2、每年制定的聯(lián)網(wǎng)方案對實際運行意義重大，但是在每年的實踐6 / 7運行中還要對熱源熱網(wǎng)認真地調(diào)節(jié)、改進，才能使系統(tǒng)運行更加合理經(jīng)濟。3、多熱源聯(lián)網(wǎng)在熱網(wǎng)中存在多個平衡點，當熱源參數(shù)一定、供熱面積一定，平衡點也相對固定，在實際運行中掌握其大致的移動范圍即可，不必過分關注其精確位置，如若確定其位置，可根據(jù)水力計算分析熱源的循環(huán)水量 、熱負荷分布位置 、熱力站的供水參數(shù)等因素綜