白東海，王 蓉

（國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001）

0 引言

某熱電廠一期工程安裝有2×300 MW亞臨界直接空冷供熱凝汽式汽輪發(fā)電機組。電廠性質(zhì)為熱電聯(lián)產(chǎn)、在冬季采暖季以熱定電，原設(shè)計向太原市提供冬季采暖熱負荷，滿足太原市城東南地區(qū)的冬季采暖供熱需求。供熱范圍內(nèi)需供熱建筑面積約2 818.07萬m2，總熱負荷約1 626.39 MW；由于太原市集中供熱專業(yè)規(guī)劃的調(diào)整和晉中市榆次區(qū)集中供熱的需求，現(xiàn)需將原先設(shè)計供給太原市的供熱負荷分一部分供給晉中市榆次區(qū)，供熱負荷的劃分原則為太原市供熱負荷占總的熱負荷的70%，晉中市榆次區(qū)供熱負荷占總的熱負荷的30%。

太原市熱負荷電廠出口參數(shù)要求：設(shè)計供水溫度，140℃；設(shè)計回水溫度，80℃；設(shè)計壓力，2.5 MPa；設(shè)計流量，8 915.3 t/h；回水壓力，0.2 MPa；供水壓力，1.2 MPa。晉中市榆次區(qū)熱負荷電廠出口參數(shù)要求：設(shè)計供水溫度，130℃；設(shè)計回水溫度，70℃；設(shè)計壓力，2.5 MPa；回水壓力，0.35 MPa；供水壓力，0.85 MPa（最高不超過1.1 MPa）。

由于太原市和晉中市榆次區(qū)所要求的熱網(wǎng)供回水溫度和壓力不同，在原設(shè)計熱網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行改造方案的選擇分析，保證兩個城市的供熱需求，是本論文所要探討的問題。

1 幾種熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)方案概述

1.1 原設(shè)計方案供熱系統(tǒng)概述

原設(shè)計方案熱網(wǎng)循環(huán)水按串聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計，2臺機組熱網(wǎng)加熱器采用串聯(lián)方式，首先將10 000 t/h、70℃的熱網(wǎng)回水經(jīng)熱網(wǎng)循環(huán)泵（配熱力耦合器）由0.35 MPa提升至1.6 MPa，通過1號機熱網(wǎng)加熱器將熱網(wǎng)回水由70℃加熱到100℃左右，然后再流經(jīng)2號機設(shè)置的熱網(wǎng)加熱器，加熱至130℃外供。

每臺機組的熱網(wǎng)加熱器設(shè)有大旁路，熱網(wǎng)循環(huán)水可不經(jīng)過某臺機組的熱網(wǎng)加熱器維持正常循環(huán)。1號機組的熱網(wǎng)加熱器解列時，循環(huán)水可直接供至2號機組的熱網(wǎng)加熱器；同理，2號機組的熱網(wǎng)加熱器解列時，循環(huán)水經(jīng)過1號機組的熱網(wǎng)加熱器加熱后，可直接向外網(wǎng)供熱。

熱網(wǎng)循環(huán)泵入口設(shè)置熱網(wǎng)循環(huán)泵入口濾網(wǎng)，濾除水中雜質(zhì)，保持熱網(wǎng)循環(huán)水的清潔。對外供水及回水母管均設(shè)流量測量裝置，設(shè)溫度、壓力、流量測點，作為供熱計量測點，在每臺泵入口關(guān)斷閥和入口濾網(wǎng)之間都裝有安全閥，用以保證泵入口壓力不超標，保護泵和濾網(wǎng)。在毗屋外的供回水母管之間設(shè)有旁路管道，用于當整個熱網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)水錘回水壓力高于供水壓力時旁路整個熱網(wǎng)循環(huán)泵，對其進行保護。

固定端毗屋0 m布置2臺機組公用的4臺帶液力耦合器的熱網(wǎng)循環(huán)水泵（3臺運行，1臺備用），其他熱網(wǎng)設(shè)備布置在汽機房內(nèi)，每臺機組設(shè)2臺熱網(wǎng)加熱器和3臺熱網(wǎng)加熱器疏水泵（2臺運行，1臺備用），全廠2臺機組公用2臺熱網(wǎng)補充水泵（1臺運行，1臺備用）、1臺熱網(wǎng)定壓泵和1臺低壓除氧器。

1.2 改造方案一供熱系統(tǒng)概述

改造后熱網(wǎng)站為獨立建筑，熱網(wǎng)系統(tǒng)采用一級換熱閉式循環(huán)、間接供熱方式，以水為熱媒。熱網(wǎng)循環(huán)水經(jīng)熱網(wǎng)循環(huán)水泵升壓后，進入基加吸熱，水溫由70℃升至130℃，然后進入供熱管網(wǎng)供給熱用戶。

熱網(wǎng)補充水系統(tǒng)設(shè)有1臺低壓除氧器，由化學(xué)軟化水箱來的補充水經(jīng)軟化水泵后進入低壓除氧器，除氧水經(jīng)熱網(wǎng)補水泵進入熱網(wǎng)循環(huán)泵入口的熱網(wǎng)回水管道中循環(huán)。熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)設(shè)有基加疏水泵，正常情況下，基加疏水返回到本機回熱系統(tǒng)；事故或高水位情況下，疏水進入疏水擴容器，在疏水擴容器中擴容后，經(jīng)熱網(wǎng)排水泵進入熱網(wǎng)循環(huán)泵入口的熱網(wǎng)回水管道中。

1.3 改造方案二供熱系統(tǒng)概述

為滿足晉中市榆次區(qū)供熱負荷需求，可將熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)分成兩個系統(tǒng)，分別供太原市和晉中市榆次區(qū)供熱負荷需求，將4臺熱網(wǎng)循環(huán)水泵中的2臺泵供太原市城市熱網(wǎng)系統(tǒng)，1臺泵供晉中市榆次區(qū)城市熱網(wǎng)系統(tǒng)，另外1臺泵作為太原市和晉中市榆次區(qū)城市熱網(wǎng)系統(tǒng)的公用備用泵。

1.4 改造方案三供熱系統(tǒng)概述

在原供熱管道上分一路管道供晉中市榆次區(qū)的集中供熱采暖負荷，在熱網(wǎng)供水管道分叉處各增加1個關(guān)斷閥，在供晉中市榆次區(qū)的供水管道上增設(shè)減溫減壓措施，滿足晉中市榆次區(qū)對供熱參數(shù)的要求；在熱網(wǎng)回水管道分叉處也各增加1個關(guān)斷閥，在供晉中市榆次區(qū)的回水管道上增設(shè)減壓措施，以滿足熱網(wǎng)首站要求的回水壓力。安裝于至太原市供熱管道上的供、回水閥門執(zhí)行機構(gòu)為帶點位控制的執(zhí)行機構(gòu)，可以基本實現(xiàn)對供熱管道流量的分配控制。在至晉中市榆次區(qū)供熱管道關(guān)斷閥后接有一路Ф325×8的減溫水管道，可實現(xiàn)對晉中市榆次區(qū)供水管道的供水溫度控制，以滿足晉中市榆次區(qū)對供熱管道供水溫度的要求。在至晉中市榆次區(qū)供熱管道關(guān)斷閥后的供、回水管道上裝有節(jié)流孔板，以滿足晉中市榆次區(qū)對供、回水管道供水壓力的要求，在節(jié)流孔板前后裝有旁路調(diào)節(jié)閥，以對流量變化時對供回水壓力作出調(diào)整[1]。

2 幾種熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)方案分析

a）從系統(tǒng)流程上來講，方案一新建一個單獨的熱網(wǎng)站是最好的設(shè)計方案，系統(tǒng)相對簡單，可與原熱網(wǎng)系統(tǒng)不發(fā)生聯(lián)系，自成一個系統(tǒng)，不會因為原系統(tǒng)發(fā)生故障而影響到本系統(tǒng)正常運行，本系統(tǒng)發(fā)生故障也不會影響到原系統(tǒng)正常運行。但由于原熱網(wǎng)系統(tǒng)采用兩級串聯(lián)式蒸汽加熱系統(tǒng)流程，2臺機的熱網(wǎng)抽汽參數(shù)不同，新的熱網(wǎng)站系統(tǒng)也須采用兩級串聯(lián)式蒸汽加熱系統(tǒng)流程，因此，在1臺加熱器事故情況下或1臺機事故情況下，將對供熱溫度產(chǎn)生重大影響，無法滿足供熱參數(shù)的要求。

b）由于原熱網(wǎng)系統(tǒng)的蒸汽加熱系統(tǒng)部分很難分開，只能將熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)分成兩部分。這時，只能有1臺熱網(wǎng)加熱器供晉中市榆次區(qū)，供熱參數(shù)很難滿足晉中市榆次區(qū)的供熱參數(shù)需求，且熱網(wǎng)系統(tǒng)流程復(fù)雜，新增設(shè)1套供回水管線。原設(shè)計熱網(wǎng)循環(huán)水泵布置于汽機房固定端毗屋內(nèi)，布置緊湊，再增加1趟供回水循環(huán)管道及泵的切換隔離閥門，布置非常困難，且在1臺加熱器事故情況下或1臺機事故情況下，將對兩市的供熱可靠性產(chǎn)生重大影響，無法滿足兩市對供熱可靠性的要求。見表1所示。

表1 三個方案對比表

3 結(jié)束語

通過對以上三個方案的分析可見，方案一雖系統(tǒng)相對簡單，與原系統(tǒng)不發(fā)生聯(lián)系，但投資大，工期長，蒸汽管道布置困難，無法接出，對原有管道應(yīng)力及推力有重大影響；方案二雖循環(huán)水系統(tǒng)可分開，但蒸汽系統(tǒng)無法分開，且系統(tǒng)復(fù)雜，管道及分隔閥門連接困難，供熱可靠性低；方案三系統(tǒng)簡單，管道連接容易，投資小，工期短，但與原系統(tǒng)有相互聯(lián)系。綜合分析，推薦采用方案三。

［1］ 黎林村.羅定電廠供熱改造方案的選擇分析［J］.沿海企業(yè)與科技，2011（9）：81-84.