張?zhí)┟?/p>
【摘要】冬季城市居民取暖供熱是民生問題,從中央到地方都非常關(guān)注。作為冬季供熱企業(yè)一一熱電廠勇?lián)鐣?zé)任,與熱力公司密切配,保障正常供熱。筆者從各個角度對夲廠供熱情況進(jìn)行分析,并提出改進(jìn)措施。
【關(guān)鍵詞】電廠供熱;分析
國電太原第一熱電廠(有限責(zé)任公司)始建于1953年,地處山西省太原市西南市郊約20公里處金勝鄉(xiāng),距市中心約15km。屬“一·五”期間國家156項重點工程之一。目前該企業(yè)為“一廠兩制”,總裝機容量120萬千瓦,其中太一電廠(五期機組:2×300MW)為集團(tuán)公司內(nèi)部核算企業(yè),太一公司(六期機組:2×300MW)由中國國電集團(tuán)華北公司(出資55%)和山西國際電力集團(tuán)有限公司(出資45%)共同出資組建。我廠除電力生產(chǎn)以外,還承擔(dān)著太原市2000多萬平方米、近百萬居民的集中供暖和部分工業(yè)熱負(fù)荷,為地方經(jīng)濟建設(shè)和人民生產(chǎn)生活做出了巨大貢獻(xiàn)。
經(jīng)過50多年不斷建設(shè)發(fā)展,先后經(jīng)歷了六期擴建,發(fā)展成為裝機容量達(dá)127.5萬千瓦,城市集中供熱面積達(dá)2000萬平方米、80萬居民的集中采暖供熱及供周邊工業(yè)熱用戶工業(yè)抽汽最大達(dá)300t/h的大型熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。其中一期到四期工程建設(shè)有7臺汽輪發(fā)電機組、10臺鍋爐,于1973年10月10日全部投產(chǎn)發(fā)電,發(fā)電裝機容量18.6萬千瓦,為響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召,已經(jīng)于2000年全部關(guān)停。五期工程建設(shè)于1987年11月23日開工,建設(shè)兩臺300MW發(fā)電機組、共600MW,即11號、12號發(fā)電機組(屬國電集團(tuán)公司內(nèi)部核算單位)。鍋爐由波蘭進(jìn)口,機組由我國東方汽輪機廠,東方電機廠配套生產(chǎn)共2臺機爐。11號發(fā)電機組于1991年7月21日竣工投產(chǎn),12號發(fā)電機組于1992年12月23日竣工投產(chǎn)。六期擴建工程于1995年12月30日開工,建設(shè)兩臺300MW發(fā)電機組、一臺25MW背壓機,一臺50MW凝汽汽輪機組。六期擴建四臺發(fā)電機組為我廠13、14、15、16號發(fā)電機組(由國電集團(tuán)公司和山西國際電力集團(tuán)共同出資組建)。13、14號鍋爐由東方鍋爐廠生產(chǎn);15、16號鍋爐由四川鍋爐廠生產(chǎn);13、14號汽輪機由我國東方汽輪機廠生產(chǎn);15號汽輪機由北京重型電機廠生產(chǎn);16號汽輪機由武漢發(fā)電機廠生產(chǎn);13、14號發(fā)電機由東方電機廠;15號發(fā)電機由北京重型電機廠生產(chǎn);16號發(fā)電機由武漢汽輪發(fā)電機廠生產(chǎn)。13號發(fā)電機組于1998年9月11日投產(chǎn),14號發(fā)電機組于1999年6月17日投產(chǎn),15號發(fā)電機組于2001年1月7日并網(wǎng)投產(chǎn),16號發(fā)電機組于2001年10月21日并網(wǎng)投產(chǎn)。使全廠發(fā)電裝機容量達(dá)到1275MW,我廠成為當(dāng)時全國最大的熱電廠。
太一電廠(公司)曾經(jīng)為太原市萬柏林區(qū)、晉源區(qū)、迎澤區(qū)熱負(fù)荷集中的市中心區(qū)域提供冬季供熱熱源,肩負(fù)著迎澤大街以南、南內(nèi)環(huán)街以北、濱河?xùn)|路以東、并州路以西,約占太原市總建筑面積的14%,占集中供熱面積的19%,供熱面積約2000萬m2,城市熱網(wǎng)半徑18Km,熱網(wǎng)介質(zhì)采用130/70℃水間接供熱,系統(tǒng)總循環(huán)量7500t/h,直接接至用戶。為響應(yīng)國家能源政策,節(jié)能減排,我廠前四期186機組于2000年全部關(guān)停,隨著太原市的發(fā)展建設(shè),附近的化工、建材熱用戶先后搬遷和關(guān)停,工業(yè)用汽逐漸減少,六期總共75MW,#15、#16機組分別于2012年、2013年全部關(guān)停。各熱源已基本滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運行,機組停機會造成城市供熱大面積癱瘓。根據(jù)太原市的城市規(guī)劃,2015-2016年度供熱季結(jié)束后,四臺300MW機組先后停運,其供熱熱源由太古供熱工程古交市興能電廠替代。
一、五期#11、#12機組供太原市熱力公司第一供暖分公司所轄區(qū)域(2015-2016年度),供熱面積1585.03萬m2,熱力站214座。其中,太原一電廠提供熱源的最大面積為1217.25萬m2,147座熱力站。
二、六期#13、#14機組供太原市第二熱力有限公司及太原市再生能源供熱公司管網(wǎng)。其中二熱力熱負(fù)荷情況為,2015—2016年度熱力站由61座增至近70座,供熱面積由去年的710萬平米增至850萬平米;另有一熱力供熱面積約為150萬平米。
數(shù)據(jù)及參數(shù):熱指標(biāo):50w/m2,最大供熱面積:1000萬m2,流量5000-7000t/h,壓力最高值:1.05-1.10/0.35 MPa,電廠最高供回水溫度:115/60℃,最大小時供熱量:1667GJ/h,年度供熱總量:388234萬GJ。 運行調(diào)節(jié)方式:采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)方式運行,結(jié)合初末寒期及嚴(yán)寒期溫度的不同及因熱力站建站工期投入時間不同,為經(jīng)濟運行,便于調(diào)節(jié),采取初寒期、末寒期小流量較大溫差供熱方式;在熱負(fù)荷逐步增加后,嚴(yán)寒期采取大流量大溫差方式運行。采暖期間,熱力公司與電廠加強協(xié)調(diào)聯(lián)系,隨時根據(jù)室外溫度的變化情況及供熱負(fù)荷情況及時調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水溫度,以實現(xiàn)經(jīng)濟運行。
太原市再生能源供熱公司所轄區(qū)域為太原市南中環(huán)街以南,濱河西路以西,包括晉源新區(qū)及晉祠片區(qū),熱力站48座供熱面積600多萬m2。
為保證冬季的供熱正常,減小供熱故障時對城市居民的影響,制定了供熱應(yīng)急處置預(yù)案:1.五期或六期任一臺機組停運的處理;2.五期或六期機組全部停運時的處理;3.當(dāng)任一臺或多臺加熱器內(nèi)漏或發(fā)生其它故障時的處理;4.一臺熱網(wǎng)循環(huán)泵掉閘時的處理;5.熱網(wǎng)循環(huán)泵全部跳閘時的處理;6.熱網(wǎng)循環(huán)水回水壓力降低時的處理。在應(yīng)急處置結(jié)束后,還要進(jìn)行故障分析,找出事故原因、責(zé)任人以及制訂防止再次發(fā)生類似的整改措施。
太古供熱工程管道全長37.8Km,其中有全長15.17Km的三座隧道,3座中繼泵站,1座事故補水站,1座中繼能源站(安裝有90臺大型換熱器、18臺大型循環(huán)泵,規(guī)模是全國最大的),是目前國內(nèi)施工難度最大、技術(shù)最復(fù)雜的供熱工程。管網(wǎng)一次注滿水需26萬噸,管線采用“雙供雙回”,6次穿越汾河,并通過煤層區(qū)、采空區(qū)和17條斷層破碎帶。古交興能電廠與中繼能源站(位于萬柏林王家莊)地勢落差180m,形成系統(tǒng)靜壓2.3MPa(基本接近設(shè)計供熱壓力2.5 MPa),所以需電廠首站與3座中繼泵站及中繼能源站通過自動控制同步啟停、調(diào)速,聯(lián)動影響,控制難度較大。采用大溫差技術(shù)改造進(jìn)行余熱回收,將水加熱至120℃以上,輸送至太原市,近期可供5000萬m2,主要覆蓋河西地區(qū),占全市1/4多,替代太一電廠及太二電廠四、五期供熱負(fù)荷。
由于各種原因,太一電廠所供供熱區(qū)域2016-2017年度供熱季沒能如期供熱,在社會上引起反響,直到現(xiàn)在為止,相當(dāng)部分區(qū)域取暖用戶家中溫度不及往年的供熱溫度。根據(jù)太原市市政府及國電集團(tuán)的安排,14號機組于2016年11月19日應(yīng)急啟動并網(wǎng),11月26日開始為太原市再生能源供熱公司所轄區(qū)域供熱,目前供熱正常。
經(jīng)我個人分析,得出原因如下:1.太古供熱二次系統(tǒng)龐大,管道布置復(fù)雜,循環(huán)阻力大;2.循環(huán)管道落差大,水循環(huán)困難,造成受熱各單元供熱不均;3.管道、閥門、循環(huán)泵水力計算選型有差別;4.供熱面積大,新舊樓房供熱參數(shù)有差別,各支線負(fù)荷的調(diào)整,影響整體循環(huán);5.供熱熱源比較單一,可靠性不足,熱力裕量不足;6.管網(wǎng)逐年擴大,供熱流量不足。
建議改進(jìn)措施:1.鑒于目前狀況,需再重新進(jìn)行水力計算,根據(jù)計算結(jié)果,選擇合適的時機,再對系統(tǒng)進(jìn)行整體熱力循環(huán)調(diào)整、試驗,隨著供熱面積的逐年擴大,為明年的穩(wěn)定安全供熱通過依據(jù);2.將大熱網(wǎng)系統(tǒng)分成若干局域網(wǎng),以利于正常水循環(huán);3.局域網(wǎng)之間有聯(lián)絡(luò)管道連接,可以在局域網(wǎng)之間互相支援或調(diào)配熱量;4.根據(jù)各種情況應(yīng)新建熱源,增加熱源點,且多多益善,以保證熱網(wǎng)運行的可靠性;5.參照國家電力體制改革進(jìn)展,成立第三方的售熱公司,保證各供熱公司的受熱量得到公平供給,進(jìn)而使居民、用戶的權(quán)益得到保證。