王遠(yuǎn)明 齊明飛 徐芝敏 潘永軍

摘要：為支持與配合汝州市政府城市供暖倡議，我廠全面啟動(dòng)城市供熱項(xiàng)目。并于2016年11月18日開始全面供熱，實(shí)現(xiàn)了市政府對(duì)汝州人民冬天不再寒冷的宣傳語(yǔ)。也對(duì)我廠節(jié)能增效作出了貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：城市供熱：首站建設(shè);技術(shù)改造

一、概況

2016年初，全面啟動(dòng)城市供熱項(xiàng)目。通過(guò)對(duì)工程的設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備選型、建造、安裝、調(diào)試和技術(shù)培訓(xùn)等工作。于2016年11月18日開始供熱，兌現(xiàn)了安全供電、穩(wěn)定供熱的企業(yè)諾言。

特點(diǎn)：不僅極大提高了能源的利用效率，而且有效降低了污染物排放總量。

瑞平電廠供熱首站設(shè)計(jì)供熱總面積為350萬(wàn)㎡，設(shè)計(jì)供熱負(fù)荷為157.5MW，全年總供熱量為113.2×104GJ，設(shè)計(jì)總?cè)萘繛?×45MW的熱網(wǎng)加熱器。當(dāng)一臺(tái)熱網(wǎng)加熱器停運(yùn)檢修時(shí)，另外三臺(tái)熱網(wǎng)加熱器能力大于總設(shè)計(jì)負(fù)荷的75%。熱源由瑞平電廠2×150MW級(jí)機(jī)組提供，以電廠汽機(jī)抽汽為汽源，利用管殼式換熱器供應(yīng)熱水采暖。設(shè)計(jì)采暖用供回水近期設(shè)計(jì)的實(shí)際溫度為90/60℃，工作壓力為0.8MPa，遠(yuǎn)期供回水溫度為120/60℃，設(shè)計(jì)壓力為1.6MPa，供熱蒸汽壓力為1.0MPa，蒸汽溫度為270℃，蒸汽流量225t/h。

實(shí)際實(shí)施時(shí)，可根據(jù)熱負(fù)荷的發(fā)展情況分期、分批進(jìn)行實(shí)施。

供熱首站內(nèi)動(dòng)力管道包括一次網(wǎng)熱水管道、蒸汽管道、凝結(jié)水管道等。一次網(wǎng)管道包括進(jìn)出供熱首站DN700的供、回水管道。

2.蒸汽及凝結(jié)水系統(tǒng)

供熱首站內(nèi)蒸汽為機(jī)組抽汽，蒸汽品質(zhì)較高，有較高的回收價(jià)值，必須進(jìn)行回收。采用密閉式凝結(jié)水裝置進(jìn)行回收，每套密閉凝結(jié)水回收器分別設(shè)置2臺(tái)流量為140m?/h的疏水泵，疏水泵一用一備。設(shè)計(jì)理論蒸汽量225t/h。

3.一次熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)

一次熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)采用母管制，循環(huán)水母管管徑為DN700。一次熱網(wǎng)的60℃回水由回水管道引入熱網(wǎng)首站內(nèi)，經(jīng)旋流除污器和多相除污器過(guò)濾后，由熱網(wǎng)循環(huán)泵升壓后，經(jīng)熱網(wǎng)加熱器加熱為高溫?zé)崴髤R入熱水母管，然后送至一次熱網(wǎng)。熱網(wǎng)循環(huán)水經(jīng)過(guò)三級(jí)過(guò)濾，盡量減少在熱網(wǎng)加熱器等處的沉積，減少供熱首站及熱網(wǎng)的清洗頻率。

一次熱網(wǎng)總循環(huán)水量為2300m?/h，根據(jù)城市集中供熱的運(yùn)行要求，熱網(wǎng)循環(huán)泵按照“一大兩小”的原則配置，即一臺(tái)大熱網(wǎng)循環(huán)水泵，兩臺(tái)小熱網(wǎng)循環(huán)水泵。一臺(tái)大泵是設(shè)計(jì)流量為2300m?/h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程125m，兩臺(tái)小泵的設(shè)計(jì)流量為1200m?/h，設(shè)計(jì)揚(yáng)程55m，根據(jù)循環(huán)水量的大小選擇不同的運(yùn)行方式，熱網(wǎng)循環(huán)泵采用變頻調(diào)速，可根據(jù)熱負(fù)荷的變化進(jìn)行質(zhì)調(diào)和量調(diào)相結(jié)合調(diào)整。系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為1.6MPa。

4.補(bǔ)水定壓系統(tǒng)

一次熱網(wǎng)采用補(bǔ)水泵定壓方式，定壓點(diǎn)設(shè)在熱網(wǎng)循環(huán)泵的入口。一次熱網(wǎng)補(bǔ)水系統(tǒng)設(shè)置2臺(tái)補(bǔ)水泵，設(shè)計(jì)流量為50m?/h，揚(yáng)程33m，一用一備。補(bǔ)水泵采用變頻調(diào)速裝置自動(dòng)控制。

一次熱網(wǎng)系統(tǒng)為閉式循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)的泄漏量較小，一次熱網(wǎng)的補(bǔ)水率取熱網(wǎng)循環(huán)水量的1%，一次熱網(wǎng)的循環(huán)水量為2300m?/h，正常補(bǔ)水量為23m?/h。

機(jī)組投入供熱時(shí)，首先需要對(duì)三段抽汽至三抽供熱電動(dòng)門前管道進(jìn)行暖管，實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)：通過(guò)控制IEV開度調(diào)節(jié)暖管時(shí)需要的蒸汽量過(guò)大，易導(dǎo)致管道振動(dòng)，尤其在IEV調(diào)節(jié)特性較差時(shí)，過(guò)大的IEV開度使管道振動(dòng)明顯。對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行改造，可以改善供熱投運(yùn)過(guò)程的困難和安全情況，確保機(jī)組安全生產(chǎn)運(yùn)行。

對(duì)#1機(jī)、#2機(jī)IEV加裝手動(dòng)旁路，并設(shè)置旁路手動(dòng)門。加裝旁路手動(dòng)門后提高操作安全性，避免管道振動(dòng)。

對(duì)#1機(jī)#2機(jī)IEV加裝手動(dòng)旁路，并設(shè)置旁路手動(dòng)門。具體為：

1、主要科技創(chuàng)新之一：供熱投運(yùn)初期因?yàn)樨?fù)荷高IEV前后壓差大造成開關(guān)困難，這樣添加旁路就可以平衡前后壓差大時(shí)造成的不便。

2、主要科技創(chuàng)新之二：供熱投運(yùn)初期通過(guò)控制IEV開度調(diào)節(jié)暖管時(shí)開度不容易控制，會(huì)浪費(fèi)大量蒸汽;使用旁路就可以有效控制暖管用汽量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

3、供熱投運(yùn)時(shí)易導(dǎo)致管道振動(dòng)，尤其在IEV調(diào)節(jié)特性較差時(shí)，過(guò)

大的IEV開度使管道振動(dòng)明顯，使用旁路就可以控制暖管時(shí)間及暖管時(shí)的壓力，避免振動(dòng)。

提高運(yùn)行安全，節(jié)約了蒸汽損耗

機(jī)組投入供熱時(shí)，首先需要對(duì)三段抽汽至三抽供熱電動(dòng)門前管道進(jìn)行暖管，實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)：通過(guò)控制IEV開度調(diào)節(jié)暖管時(shí)需要的蒸汽量過(guò)大，易導(dǎo)致管道振動(dòng)，尤其在IEV調(diào)節(jié)特性較差時(shí)，過(guò)大的IEV開度使管道振動(dòng)明顯。

（2）詳細(xì)科學(xué)技術(shù)內(nèi)容、圖紙、論證計(jì)算等：

機(jī)組投入供熱時(shí)，首先需要對(duì)三段抽汽至三抽供熱電動(dòng)門前管道進(jìn)行暖管，實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)：通過(guò)控制IEV開度調(diào)節(jié)暖管時(shí)需要的蒸汽量過(guò)大，易導(dǎo)致管道振動(dòng)，尤其在IEV調(diào)節(jié)特性較差時(shí)，過(guò)大的IEV開度使管道振動(dòng)明顯。對(duì)#1機(jī)#2機(jī)IEV加裝手動(dòng)旁路，并設(shè)置旁路手動(dòng)門。IEV旁路選材和具體加裝位置與檢修車間共同協(xié)作確認(rèn)。

瑞平熱電廠裝機(jī)容量為2×150MW，配置二臺(tái)上海汽輪發(fā)電機(jī)廠生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)組。我廠的兩臺(tái)汽輪機(jī)均為超高壓＼中間再熱＼單軸＼雙缸雙排汽＼抽汽凝汽＼反動(dòng)式汽輪機(jī)。整個(gè)汽輪機(jī)有六段抽汽起哄高壓缸高排逆止門前設(shè)有一段抽氣口，供#1高加;中壓缸的第四級(jí)設(shè)有二段抽汽口，供#2高加;中壓缸有兩個(gè)排汽口，接到三段抽汽管上，分別供除氧器以及供熱用汽;低壓缸的2、4、6級(jí)對(duì)稱的設(shè)有四、五、六段抽汽，分別供#4、#5、#6低加整個(gè)機(jī)組的供熱運(yùn)行方式為兩臺(tái)機(jī)組抽汽進(jìn)入供熱聯(lián)箱以后經(jīng)由供熱管道輸送給熱用戶。汽輪機(jī)設(shè)計(jì)抽汽量夏季工況為抽汽量60t/h，補(bǔ)水至冷凝器，抽汽壓力為0.981MPa，冬季工況為抽汽量120t/h，補(bǔ)水至冷凝器，抽汽壓力為0.981MPa，供熱蒸汽的壓力可以通過(guò)供熱抽汽調(diào)節(jié)門（IEV）以及低壓連通管調(diào)節(jié)門（CV）來(lái)調(diào)節(jié)。供熱蒸汽的溫度可以通過(guò)供熱管道上的減溫水來(lái)調(diào)節(jié)。

我廠熱網(wǎng)系統(tǒng)由兩臺(tái)凝汽抽汽型汽輪機(jī)、供熱聯(lián)箱、供熱A管、供熱B管以及疏水管道。設(shè)計(jì)抽汽參數(shù)：0.981MPa，357.5℃。

從鍋爐來(lái)的高溫高壓蒸汽在高壓缸和中壓缸做完功以后，壓力溫度下降，但仍可以滿足工業(yè)用氣的要求，因此從兩個(gè)中壓排汽口抽汽向廠外供熱。做完功的蒸汽從中壓排汽口出來(lái)以后經(jīng)過(guò)抽汽逆止門、供熱抽汽調(diào)節(jié)門（IEV）、供熱電動(dòng)門后進(jìn)入供熱聯(lián)箱。隨后通過(guò)供熱管道（A管、B管）向外供汽 。改造前的供熱運(yùn)行方式是機(jī)組三段抽汽經(jīng)過(guò)抽汽逆止門、供熱調(diào)節(jié)門（IEV）、三抽至供熱電動(dòng)門以后進(jìn)入供熱聯(lián)箱，供熱聯(lián)箱向外有兩根供熱管道：供熱A管和供熱B管。

在汽輪機(jī)到供熱聯(lián)箱之間的管道上設(shè)置有三抽至供熱抽汽逆止門、三抽至供熱調(diào)節(jié)門（IEV）、三抽至供熱電動(dòng)門。供熱A管、供熱B管上分別有供熱電動(dòng)門。改造前的供熱系統(tǒng)兩臺(tái)機(jī)組供熱可互為備用，當(dāng)一臺(tái)機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)機(jī)組由于處于熱備用狀態(tài)可以迅速地開啟三抽至供熱電動(dòng)門使熱用戶不至于中斷對(duì)供熱蒸汽的使用。然而由于#1、#2機(jī)組的供熱蒸汽都需要進(jìn)入供熱聯(lián)箱，當(dāng)一臺(tái)機(jī)組在向外供熱的另一臺(tái)機(jī)組熱備的的時(shí)候，如果熱備機(jī)組發(fā)生故障需要停機(jī)時(shí)，如果備用機(jī)組的供熱電動(dòng)門不嚴(yán)，極易發(fā)生供熱蒸汽的反串造成機(jī)組超速的事故。由于供熱管道上的減溫水是從左右兩側(cè)進(jìn)入管道，在供熱蒸汽壓力較低的時(shí)候減溫水不容易充分霧化，極易通過(guò)供熱管道返回到供熱聯(lián)箱，甚至返回三抽管道。在#1機(jī)組的供熱逆止門之后加裝一根管道加裝一個(gè)電動(dòng)門直接接到供熱A管供熱電動(dòng)門之后，同時(shí)在#1機(jī)組供熱逆止門與供熱聯(lián)箱之間加裝一個(gè)電動(dòng)門，改造后的供熱以后的供熱方式既可以與改造前一樣一個(gè)機(jī)組供熱一個(gè)機(jī)組熱備還可以單獨(dú)供熱#1機(jī)組直接向供熱A管供熱，#2機(jī)組可以通過(guò)供熱聯(lián)箱可以單獨(dú)向供熱A管、供熱B管供熱。改造后的供熱方式有效的避免了供熱蒸汽反串的危害。同時(shí)在供熱減溫水上也進(jìn)行了改造，在管道上部也加裝了一個(gè)減溫水噴頭，更加有效地控制供熱蒸汽的溫度，防止減溫水噴灑過(guò)多或者過(guò)少。對(duì)#1機(jī)#2機(jī)IEV加裝手動(dòng)旁路，并設(shè)置旁路手動(dòng)門。加裝旁路手動(dòng)門，避免供熱投運(yùn)時(shí)管道振動(dòng)，提高了操作時(shí)的安全性。

降低了供熱投運(yùn)的難度，提高運(yùn)行安全，節(jié)約了蒸汽損耗。

增加了熱用戶，為我廠拓寬了新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn);對(duì)我廠低溫?zé)嵩磳?shí)現(xiàn)了再利用，提高了熱經(jīng)濟(jì)性，為我廠弄虧為盈開辟了一條新路徑。

近年以來(lái)，城市供熱的集中供給，已經(jīng)成為大部分采暖地區(qū)的供應(yīng)方式;由距城區(qū)較近熱電廠來(lái)提供熱源，并在熱源地與城市之間建立換熱站，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱用戶及熱量的合理利用。