三熱源聯(lián)網(wǎng)預(yù)案的確定及運(yùn)行調(diào)試

1、三熱源聯(lián)網(wǎng)方案的確定及運(yùn)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(shì)。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(zhuān)家、學(xué)者、企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)人員需要深入探討的問(wèn)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(shù)進(jìn)行了計(jì)算分析 ，闡述了三熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)踐中的具體運(yùn)用和取得的實(shí)際成效。關(guān)鍵詞：聯(lián)網(wǎng)水力工況熱力工況水力計(jì)算分析熱力平衡一、前言中國(guó)城鎮(zhèn)集中供熱2000 年技術(shù)進(jìn)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(shè)計(jì)方法和運(yùn)行方式”。城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范第條規(guī)定，當(dāng)城市由兩個(gè)或多個(gè)熱源供熱時(shí)，各熱源熱力網(wǎng)干線(xiàn)宜連通；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，熱力網(wǎng)干線(xiàn)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(shí)現(xiàn)了第一熱電廠( 供熱能力 210 萬(wàn) m2)和阿東廠區(qū)域鍋爐房( 一1 / 7期工程供熱能力70 萬(wàn) m2)聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。 9798 采暖期一座供熱能力為 70 萬(wàn) m2、設(shè)計(jì)規(guī)模為140 萬(wàn) 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(shí)現(xiàn)了三熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供熱，總供熱面積410 萬(wàn) m2。截止 98 年底，包頭市集中供熱面積達(dá)480 萬(wàn) m2，全熱網(wǎng)分布有72個(gè)熱力站，熱力站與熱網(wǎng)全部采用通過(guò)混水泵直接連接的形式。二、問(wèn)題的提出及方案的比較( 一) 、9798 采暖期，為了滿(mǎn)足包頭市96 年 5 月 3 日地震后新增供熱面積約100 萬(wàn)

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(tái)29MW熱水鍋爐，總供熱能力達(dá)116MW(設(shè)計(jì)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(tái) 29MW熱水鍋爐， 9899 采暖期增至 4 臺(tái)，一電廠維護(hù)不變；( 二) 、根據(jù)城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范和2000 年城鎮(zhèn)技術(shù)進(jìn)步規(guī)劃，97年我們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)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(yùn)行方式有如下幾種組合形式：1、關(guān) S21、W14b、MD4干線(xiàn)切斷閥，三個(gè)熱源是獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，水力工況互不影響；2 / 72、關(guān) MD4井切斷閥，一電廠和阿東廠聯(lián)合運(yùn)行，青山廠單獨(dú)運(yùn)行；3、關(guān)

4、 S21、W14b一電廠單獨(dú)運(yùn)行，阿東廠和青山廠聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行；4、一電廠、阿東廠、青山廠三熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)運(yùn)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(wèn)題，但由于熱網(wǎng)最大的軟化水制水和補(bǔ)水基地在一電廠熱源附近，制軟水和補(bǔ)水能力最大可達(dá)200T/H，而阿東廠補(bǔ)軟水能力最大為50T/H，青山廠軟水設(shè)施尚不完善，還不能正常補(bǔ)水，如若按方案3 運(yùn)行，阿東廠和青山廠供熱區(qū)域補(bǔ)水能力嚴(yán)重不足 ，影響熱網(wǎng)安全運(yùn)行 ；由此可見(jiàn)，只有方案 4 比較可行，沒(méi)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(gè)熱源循環(huán)水量的確定計(jì)算條件：熱指標(biāo)70W/m2，溫差 38。根據(jù)三熱源循環(huán)水泵設(shè)置情況，三個(gè)熱源均可滿(mǎn)足設(shè)計(jì)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(hù)的連接是通過(guò)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(hù)的供熱質(zhì)量，因此三熱源聯(lián)網(wǎng)方案的成敗關(guān)鍵決定于現(xiàn)有管徑結(jié)構(gòu)和熱負(fù)荷分布條件下，整個(gè)熱網(wǎng)水力工況能否滿(mǎn)足熱用戶(hù)的要求。依據(jù)基爾霍夫定律： G=0； SG2=0。對(duì)熱網(wǎng)作三熱源環(huán)網(wǎng)平衡計(jì)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(mǎn)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(hù)范圍最小壓力為23mH2O，建筑高度H<40mH2O范圍內(nèi)滿(mǎn)足熱用戶(hù)要求；C、供熱區(qū)域內(nèi)約98的熱用戶(hù)建筑物高度均小于20m，對(duì)極少數(shù)高層進(jìn)行連接方式的調(diào)整。例如青六站，有5 萬(wàn) 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(tái)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(bǔ)水泵連續(xù)補(bǔ)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(mǎn)足熱用戶(hù)的要求。3、

7、三熱源的熱量平衡熱源熱量平衡的任務(wù)就是要分析各熱源在室外設(shè)計(jì)采暖溫度下的供熱能力能否滿(mǎn)足熱負(fù)荷要求，特別是對(duì)多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱來(lái)說(shuō)，幾個(gè)熱源的供熱能力不一。經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，對(duì)幾個(gè)熱源的供熱量進(jìn)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(guān)無(wú)因次公式可得：供熱面積410 萬(wàn) m2，三熱源采暖期供熱量為 273 萬(wàn) GJ。根據(jù)三個(gè)熱源的供熱能力，在采暖室外設(shè)計(jì)溫度下三熱源的供熱量由熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間曲線(xiàn)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(yùn)行期三熱源聯(lián)網(wǎng)的溫度運(yùn)行曲線(xiàn)由于集中供熱的運(yùn)行方式為連續(xù)不間斷運(yùn)行，根據(jù)幾年來(lái)的運(yùn)行實(shí)踐，按供回水溫度95/70 設(shè)計(jì)的理論質(zhì)調(diào)

8、節(jié)的水溫曲線(xiàn)進(jìn)行熱網(wǎng)的質(zhì)調(diào)節(jié)使用戶(hù)室溫超過(guò)18造成熱量浪費(fèi)，因此我們對(duì)理論溫度調(diào)節(jié)曲線(xiàn)進(jìn)行了兩項(xiàng)修正 ：A、設(shè)計(jì)熱指標(biāo)偏大的修正；B、散熱器偏多的修正；5 / 7C、混水比定為0.7 ，設(shè)計(jì)混水溫降為t=14 ，則修正后的溫度調(diào)節(jié)曲線(xiàn)如下：5、根據(jù)以上計(jì)算，我們即可確定三熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的理想工況參數(shù)方案，見(jiàn)下表。四、三熱源熱網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)試及結(jié)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(wàn) m2)為例，較為詳細(xì)地論述了三熱源方案制定的程序和步驟。在 9899 采暖期 (480 萬(wàn) m2)和 992000(562 萬(wàn) m2)都按熱源聯(lián)網(wǎng)方案確定的程序和步驟制定了相應(yīng)采

9、暖期的運(yùn)行方案 ，很好地指導(dǎo)了生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)幾個(gè)采暖期的三熱源聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行和實(shí)踐得出以下結(jié)論：1、每個(gè)采暖期的三熱源聯(lián)網(wǎng)方案都要根據(jù)當(dāng)年熱源能力負(fù)荷發(fā)展預(yù)測(cè)認(rèn)真做好水力分析，繪制水壓圖指導(dǎo)實(shí)踐。對(duì)不能滿(mǎn)足水力工況的干線(xiàn)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(jì)技術(shù)上起到事半功倍之效。2、每年制定的聯(lián)網(wǎng)方案對(duì)實(shí)際運(yùn)行意義重大，但是在每年的實(shí)踐6 / 7運(yùn)行中還要對(duì)熱源熱網(wǎng)認(rèn)真地調(diào)節(jié)、改進(jìn)，才能使系統(tǒng)運(yùn)行更加合理經(jīng)濟(jì)。3、多熱源聯(lián)網(wǎng)在熱網(wǎng)中存在多個(gè)平衡點(diǎn)，當(dāng)熱源參數(shù)一定、供熱面積一定，平衡點(diǎn)也相對(duì)固定，在實(shí)際運(yùn)行中掌握其大致的移動(dòng)范圍即可，不必過(guò)分關(guān)注其精確位置，如若確定其位置，可根據(jù)水力計(jì)算分析熱源的循環(huán)水量 、熱負(fù)荷分布位置 、熱力站的供水參數(shù)等因素綜