趙廣忠

關(guān)于陽泉市市區(qū)供熱運(yùn)行方案的探討

趙廣忠

針對陽泉市市區(qū)供熱運(yùn)行方案進(jìn)行了分析,結(jié)合當(dāng)前該地區(qū)熱源供熱能力和供熱運(yùn)行調(diào)度原則,分別介紹了熱源、熱網(wǎng)運(yùn)行方案及應(yīng)急預(yù)案,并對熱網(wǎng)的啟動(dòng)和停用方案進(jìn)行了闡述,對其他類似供熱工程具有一定指導(dǎo)意義。

集中供熱,熱源,熱網(wǎng),供熱量,運(yùn)行方案

陽泉市集中供熱起始于 2002年,供熱范圍由市區(qū)逐漸擴(kuò)展到了城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域及平定縣部分,隨著供熱面積的逐年增加,供熱運(yùn)行調(diào)度按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、各熱源互補(bǔ)的原則,采用多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式,將市區(qū)內(nèi)三個(gè)大型熱電廠和一個(gè)調(diào)峰熱源按照安全、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)進(jìn)行有機(jī)組合并聯(lián)合運(yùn)行的總體思路。

1 熱源供熱能力的確定

陽泉市現(xiàn)有供熱熱源三座,分別為河坡電廠、龍川電廠、陽光電廠,調(diào)峰熱源廠一個(gè),為開發(fā)東區(qū)調(diào)峰熱源廠按照其設(shè)計(jì)能力并考慮富余系數(shù),三個(gè)主力熱源的供熱能力匯總見表 1。

表 1 三個(gè)主力熱源供熱能力計(jì)算表

從今年供熱期可以看到,河坡電廠、陽光電廠和龍川電廠三熱源聯(lián)網(wǎng)的供熱能力,完全能滿足今冬 1 150萬 m2的采暖需求。三熱源聯(lián)網(wǎng)供熱的實(shí)施,可充分發(fā)揮各熱源供熱能力,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;同時(shí)在個(gè)別熱源檢修、故障時(shí)可通過其他熱源調(diào)配,最大限度減少受影響范圍。

2 供熱運(yùn)行調(diào)度原則

1)龍川、陽光電廠(以下簡稱南部熱源)位于平定縣,河坡電廠(以下簡稱北部熱源)位于市區(qū)東部城鄉(xiāng)結(jié)合部,三個(gè)熱電廠的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,需要克服市區(qū)、平定間較大的地勢高差,最高處可達(dá)753m,熱源點(diǎn)最低處 643m,為了保證提高供熱系統(tǒng)的安全性在市區(qū)設(shè)置中繼泵站,中繼泵站采用回水加壓方式解決高差大帶來的運(yùn)行安全隱患。熱網(wǎng)調(diào)節(jié)方式采用分階段變流量的質(zhì)調(diào)節(jié);總結(jié)以往運(yùn)行調(diào)節(jié)經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行數(shù)據(jù)后可以考慮質(zhì)量并調(diào)。管網(wǎng)采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)方式,流量系數(shù)為 0.75～1。即把整個(gè)采暖期按照室外溫度變化分成兩個(gè)階段,初寒期(11月,3月)和嚴(yán)寒期(12月,1月,2月),分別確定熱網(wǎng)總流量 8 500 t/h～9 000 t/h和 10 000 t/h～11 000 t/h,在每個(gè)時(shí)段保持循環(huán)流量不變,然后進(jìn)行供回水溫度調(diào)節(jié);進(jìn)入下一個(gè)時(shí)段后重新調(diào)整循環(huán)流量,以實(shí)現(xiàn)一級管網(wǎng)的質(zhì)、量綜合調(diào)節(jié),達(dá)到省電節(jié)能的目的。

2)南北熱源供熱成本對比分析：通過 2010年 11月份的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)對比南北熱源供熱成本,龍川、陽光累計(jì)供熱 297 394GJ,中繼泵站回水加壓泵電耗費(fèi)用 591 437元,平均每吉焦熱量附帶2元的輸送費(fèi)用;再加熱量損耗來回溫度降低約 2.5℃,每小時(shí)的熱損為 50 GJ,每月熱損總額約為 36 000 GJ,可見 11月份南部熱源每吉焦增加成本 4.2元,所以運(yùn)行調(diào)節(jié)過程盡量少用南部熱源,達(dá)到保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)。

3 熱源、熱網(wǎng)運(yùn)行方案及應(yīng)急預(yù)案

3.1 各熱源運(yùn)行穩(wěn)定工況下的運(yùn)行方案

河坡、陽光、龍川熱源運(yùn)行穩(wěn)定情況下,按照安全、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的調(diào)度原則,實(shí)施多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式,最大程度利用河坡電廠能力,其次考慮陽光、龍川。為提高管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,減少熱網(wǎng)輸送電耗和熱量損耗,盡量少的啟動(dòng)中繼泵臺數(shù),因此充分利用河坡電廠供熱能力,陽光電廠和龍川電廠為副熱源,具體如下：

1)熱源以河坡熱電廠為主,陽光電廠和龍川為輔,盡量降低通過中繼泵站的流量,盡可能不啟動(dòng)或少啟動(dòng)降低中繼泵站的加壓泵;2)供熱量計(jì)劃分配比例按照河坡 45%～60%、龍川 10%～20%、陽光20%～35%;3)原則上按照三熱源供水溫度一致的調(diào)度方案,確定各熱源的運(yùn)行參數(shù)。三熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行盡量保持供水溫度一致,通過實(shí)際經(jīng)驗(yàn)當(dāng)龍川、陽光兩熱源中一方發(fā)生溫度偏低現(xiàn)象,可以通過混水均衡溫度的辦法,提高另外一方運(yùn)行溫度來補(bǔ)充,滿足供熱運(yùn)行需求;當(dāng)河坡電廠發(fā)生供水溫度偏低現(xiàn)象,應(yīng)減小其循環(huán)流量保證熱網(wǎng)溫度,通過提高陽光、龍川循環(huán)流量、瞬時(shí)熱量等參數(shù)來保證熱量充足;正常情況下龍川電廠的最大實(shí)際供熱能力 578 GJ/h以上,河坡電廠的最大實(shí)際供熱能力960GJ/h以上,陽光電廠的最大實(shí)際供熱能力為693 GJ/h,三熱源總供熱能力為2 231 GJ/h,可滿足1 150萬m2的用熱需求;4)調(diào)峰熱源的啟動(dòng)。整個(gè)供熱期間,河坡電廠、陽光電廠和龍川電廠一直保持運(yùn)行,在以上三個(gè)熱源一方、兩方發(fā)生故障或機(jī)組不能滿負(fù)荷開啟時(shí)段,其他熱源無法調(diào)整的情況下應(yīng)急啟動(dòng)調(diào)峰熱源,啟動(dòng)負(fù)荷根據(jù)故障短缺負(fù)荷的大小確定。

3.2 三個(gè)主力熱源其中一方發(fā)生故障情況下的運(yùn)行方案

1)如河坡電廠發(fā)生設(shè)備故障時(shí),不能夠滿足供熱要求時(shí),首先管網(wǎng)總流量不少于 10 000 t/h,其次視外界氣溫和剩余兩熱源發(fā)電負(fù)荷情況,如陽光、龍川聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行能否滿足供熱要求,還需要加強(qiáng)熱網(wǎng)的平衡調(diào)節(jié);如不能滿足應(yīng)立即啟動(dòng)調(diào)峰熱源廠至少2臺鍋爐,流量保持2 000 t/h,實(shí)施陽光、龍川、熱源廠三熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行方案,進(jìn)一步提高陽光、龍川的負(fù)荷率來補(bǔ)充熱量。2)如龍川電廠發(fā)生設(shè)備故障時(shí),不能滿足供熱要求時(shí),首先管網(wǎng)總流量不少于 10 000 t/h,應(yīng)根據(jù)氣溫和發(fā)電負(fù)荷情況,加大陽光、河電的供熱負(fù)荷率,如能夠滿足供熱需求即可;如不能滿足供熱要求時(shí),應(yīng)立刻啟動(dòng)調(diào)峰熱源廠 1臺鍋爐形成三熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式,及時(shí)滿足供熱需求。3)龍川、河電、陽光三熱源中如一方發(fā)生停供故障時(shí),則應(yīng)采取另外兩熱源解裂或聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,剩余熱源盡最大能力供熱,不足部分由調(diào)峰熱源廠補(bǔ)充,避免出現(xiàn)低溫或欠熱狀態(tài)運(yùn)行,保證用戶用熱不受大的影響。4)如發(fā)生龍川、陽光、河坡熱源單位因電負(fù)荷原因供熱量嚴(yán)重不足,應(yīng)立即啟動(dòng)調(diào)峰熱源廠盡最大能力加以補(bǔ)充,維持最大能力供熱,同時(shí)積極將影響供熱情況上報(bào)政府有關(guān)部門,快速協(xié)調(diào)解決。

4 熱網(wǎng)運(yùn)行的定壓和補(bǔ)水

1)定壓點(diǎn)盡量選在河坡電廠,定壓范圍1.3MPa～1.35MPa;龍川電廠、陽光電廠也可作為輔助補(bǔ)水點(diǎn),定壓范圍 1.05 MPa～1.1MPa,陽光電廠定壓范圍0.55MPa～0.6MPa。同時(shí)為了保證靜水壓線的穩(wěn)定,龍川、陽光補(bǔ)水泵的運(yùn)行依據(jù)河坡電廠的定壓情況。河坡電廠首站的承壓為 1.60MPa,河坡電廠出口壓力不能超過 1.40MPa,同時(shí)考慮到桃河段低處管網(wǎng)不超壓,河坡電廠的最高供水壓力確定為 1.40MPa。同樣,龍川電廠的最高供水壓力確定為1.40MPa。2)當(dāng)熱網(wǎng)遇到故障情況時(shí),熱網(wǎng)壓力不能維持正常值范圍,需要兩個(gè)或更多熱源點(diǎn)聯(lián)合補(bǔ)水時(shí),通過監(jiān)控中心實(shí)時(shí)采集河坡電廠的補(bǔ)水壓力,在河坡補(bǔ)水能力不足時(shí)龍川、陽光開始補(bǔ)水;當(dāng)由于溫度升高造成熱網(wǎng)超壓時(shí),有序安排兒童公園、化工廠等大型熱力站開始泄壓;再繼續(xù)監(jiān)測河坡電廠壓力,直至壓力滿足正常要求。3)通過以往幾次熱網(wǎng)事故,建立事故應(yīng)急補(bǔ)水點(diǎn)(即大型制水廠)事關(guān)熱網(wǎng)故障期間恢復(fù)供熱的時(shí)間長短,由于各熱源單位的補(bǔ)水能力是在考慮正常運(yùn)行情況下的設(shè)計(jì)值,并未考慮事故情況的補(bǔ)水,如果補(bǔ)入生水將會(huì)對整個(gè)供熱系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生不可估量的影響和損失。

5 熱網(wǎng)的啟動(dòng)和停用方案

5.1 熱網(wǎng)啟動(dòng)運(yùn)行順序

1)啟動(dòng)河電、龍川、陽光補(bǔ)水定壓系統(tǒng),管網(wǎng)靜壓達(dá)到定壓值后,選擇一個(gè)定壓點(diǎn)維持熱網(wǎng)靜水壓線(770m)。2)啟動(dòng)中繼泵站和龍川熱網(wǎng)循環(huán)泵,先啟動(dòng)中繼泵站回水加壓泵,再啟動(dòng)龍川電廠熱網(wǎng)循環(huán)泵,陽光電廠熱網(wǎng)循環(huán)泵,中繼泵站流量與龍川、陽光電廠流量總和(除中繼泵站以前部分熱力站用量)保持一致。3)啟動(dòng)河坡電廠循環(huán)泵。4)啟動(dòng)三院、新澳城加壓泵站,投入加壓泵和減壓閥自動(dòng)控制。

5.2 熱網(wǎng)的停運(yùn)順序

1)陽光、龍川、中繼泵站停運(yùn)步驟：如無延期供熱等特殊情況,調(diào)度中心人員安排龍川、陽光于每年的 3月 31日晚 11點(diǎn)開始減少投氣量,開始降溫,尤其注意溫降幅度每小時(shí)在 3℃～5℃內(nèi),避免降溫過大引起管網(wǎng)附帶故障;其次待供回水溫度均降到40℃時(shí)開始緩慢降低流量,循環(huán)泵按照次序逐漸停運(yùn),中繼泵站回水泵隨流量減小逐漸降低頻率,按照“龍川、陽光電廠循環(huán)泵先停,中繼回水泵再?！钡捻樞驁?zhí)行。

2)河電系統(tǒng)停運(yùn)步驟：如無延期供熱等特殊情況,調(diào)度中心人員安排河電于 3月 31日晚 11點(diǎn)開始減少投氣量,開始降溫,尤其注意溫降幅度每小時(shí)在 3℃～5℃內(nèi),避免降溫過大引起管網(wǎng)附帶故障;其次待供回水溫度均降到 40℃時(shí)開始緩慢降低流量,直至逐次停運(yùn)全部循環(huán)泵,并關(guān)閉熱網(wǎng)進(jìn)出口閥門。

3)各熱力站的相關(guān)操作。首先,各熱力站需根據(jù)調(diào)度中心統(tǒng)一指令由遠(yuǎn)及近逐次關(guān)閉一次網(wǎng)閥門,保證購回?zé)崃康母咝Ю煤蜔崃φ菊w運(yùn)行正常、平穩(wěn);其次,再逐次停運(yùn)站內(nèi)循環(huán)泵和補(bǔ)水泵、軟水器等設(shè)備;第三,將一次網(wǎng)系統(tǒng)的所有閥門全部關(guān)閉。

[1] 杜曉茹.鐵嶺市城區(qū)集中供熱熱力網(wǎng)可行性研究報(bào)告[J].山西建筑,2010,36(11)：175-176.

On exploration for heat supply operating scheme in Yangquan

ZHAO Guang-zhong

The paperanalyzes the heat supp ly operation scheme in Yangquan,introduces the heatorigins,the operation scheme of heatnet,and the emergency scheme by combining with the heat-supply capacity of the heat resource and the heat-supply operation and dispatching in this area,and illustrates the startof the heatnetand its discontinuation scheme,soas tohave the direction significance for sim ilar heat-supply p rojects.

central heat supply,heat resource,heat net,heat supply volume,operation scheme

TU833

A

1009-6825(2011)09-0130-02

2010-12-09

趙廣忠(1974-),男,工程師,陽泉市熱力公司,山西陽泉 045000