关于阳泉市市区供热运行方案的探讨

赵广忠

关于阳泉市市区供热运行方案的探讨

赵广忠

针对阳泉市市区供热运行方案进行了分析,结合当前该地区热源供热能力和供热运行调度原则,分别介绍了热源、热网运行方案及应急预案,并对热网的启动和停用方案进行了阐述,对其他类似供热工程具有一定指导意义。

集中供热,热源,热网,供热量,运行方案

阳泉市集中供热起始于 2002年,供热范围由市区逐渐扩展到了城乡结合区域及平定县部分,随着供热面积的逐年增加,供热运行调度按照经济运行、各热源互补的原则,采用多热源联网运行模式,将市区内三个大型热电厂和一个调峰热源按照安全、科学、经济进行有机组合并联合运行的总体思路。

1 热源供热能力的确定

阳泉市现有供热热源三座,分别为河坡电厂、龙川电厂、阳光电厂,调峰热源厂一个,为开发东区调峰热源厂按照其设计能力并考虑富余系数,三个主力热源的供热能力汇总见表 1。

表 1 三个主力热源供热能力计算表

从今年供热期可以看到,河坡电厂、阳光电厂和龙川电厂三热源联网的供热能力,完全能满足今冬 1 150万 m2的采暖需求。三热源联网供热的实施,可充分发挥各热源供热能力,实现管网经济运行;同时在个别热源检修、故障时可通过其他热源调配,最大限度减少受影响范围。

2 供热运行调度原则

1)龙川、阳光电厂(以下简称南部热源)位于平定县,河坡电厂(以下简称北部热源)位于市区东部城乡结合部,三个热电厂的联网运行,需要克服市区、平定间较大的地势高差,最高处可达753m,热源点最低处 643m,为了保证提高供热系统的安全性在市区设置中继泵站,中继泵站采用回水加压方式解决高差大带来的运行安全隐患。热网调节方式采用分阶段变流量的质调节;总结以往运行调节经验和运行数据后可以考虑质量并调。管网采用分阶段改变流量的质调节方式,流量系数为 0.75～1。即把整个采暖期按照室外温度变化分成两个阶段,初寒期(11月,3月)和严寒期(12月,1月,2月),分别确定热网总流量 8 500 t/h～9 000 t/h和 10 000 t/h～11 000 t/h,在每个时段保持循环流量不变,然后进行供回水温度调节;进入下一个时段后重新调整循环流量,以实现一级管网的质、量综合调节,达到省电节能的目的。

2)南北热源供热成本对比分析：通过 2010年 11月份的实际运行数据对比南北热源供热成本,龙川、阳光累计供热 297 394GJ,中继泵站回水加压泵电耗费用 591 437元,平均每吉焦热量附带2元的输送费用;再加热量损耗来回温度降低约 2.5℃,每小时的热损为 50 GJ,每月热损总额约为 36 000 GJ,可见 11月份南部热源每吉焦增加成本 4.2元,所以运行调节过程尽量少用南部热源,达到保证经济运行的目标。

3 热源、热网运行方案及应急预案

3.1 各热源运行稳定工况下的运行方案

河坡、阳光、龙川热源运行稳定情况下,按照安全、科学、经济的调度原则,实施多热源联网运行模式,最大程度利用河坡电厂能力,其次考虑阳光、龙川。为提高管网的经济运行水平,减少热网输送电耗和热量损耗,尽量少的启动中继泵台数,因此充分利用河坡电厂供热能力,阳光电厂和龙川电厂为副热源,具体如下：

1)热源以河坡热电厂为主,阳光电厂和龙川为辅,尽量降低通过中继泵站的流量,尽可能不启动或少启动降低中继泵站的加压泵;2)供热量计划分配比例按照河坡 45%～60%、龙川 10%～20%、阳光20%～35%;3)原则上按照三热源供水温度一致的调度方案,确定各热源的运行参数。三热源联网运行尽量保持供水温度一致,通过实际经验当龙川、阳光两热源中一方发生温度偏低现象,可以通过混水均衡温度的办法,提高另外一方运行温度来补充,满足供热运行需求;当河坡电厂发生供水温度偏低现象,应减小其循环流量保证热网温度,通过提高阳光、龙川循环流量、瞬时热量等参数来保证热量充足;正常情况下龙川电厂的最大实际供热能力 578 GJ/h以上,河坡电厂的最大实际供热能力960GJ/h以上,阳光电厂的最大实际供热能力为693 GJ/h,三热源总供热能力为2 231 GJ/h,可满足1 150万m2的用热需求;4)调峰热源的启动。整个供热期间,河坡电厂、阳光电厂和龙川电厂一直保持运行,在以上三个热源一方、两方发生故障或机组不能满负荷开启时段,其他热源无法调整的情况下应急启动调峰热源,启动负荷根据故障短缺负荷的大小确定。

3.2 三个主力热源其中一方发生故障情况下的运行方案

1)如河坡电厂发生设备故障时,不能够满足供热要求时,首先管网总流量不少于 10 000 t/h,其次视外界气温和剩余两热源发电负荷情况,如阳光、龙川联网运行能否满足供热要求,还需要加强热网的平衡调节;如不能满足应立即启动调峰热源厂至少2台锅炉,流量保持2 000 t/h,实施阳光、龙川、热源厂三热源联网运行方案,进一步提高阳光、龙川的负荷率来补充热量。2)如龙川电厂发生设备故障时,不能满足供热要求时,首先管网总流量不少于 10 000 t/h,应根据气温和发电负荷情况,加大阳光、河电的供热负荷率,如能够满足供热需求即可;如不能满足供热要求时,应立刻启动调峰热源厂 1台锅炉形成三热源联网运行模式,及时满足供热需求。3)龙川、河电、阳光三热源中如一方发生停供故障时,则应采取另外两热源解裂或联网运行,剩余热源尽最大能力供热,不足部分由调峰热源厂补充,避免出现低温或欠热状态运行,保证用户用热不受大的影响。4)如发生龙川、阳光、河坡热源单位因电负荷原因供热量严重不足,应立即启动调峰热源厂尽最大能力加以补充,维持最大能力供热,同时积极将影响供热情况上报政府有关部门,快速协调解决。

4 热网运行的定压和补水

1)定压点尽量选在河坡电厂,定压范围1.3MPa～1.35MPa;龙川电厂、阳光电厂也可作为辅助补水点,定压范围 1.05 MPa～1.1MPa,阳光电厂定压范围0.55MPa～0.6MPa。同时为了保证静水压线的稳定,龙川、阳光补水泵的运行依据河坡电厂的定压情况。河坡电厂首站的承压为 1.60MPa,河坡电厂出口压力不能超过 1.40MPa,同时考虑到桃河段低处管网不超压,河坡电厂的最高供水压力确定为 1.40MPa。同样,龙川电厂的最高供水压力确定为1.40MPa。2)当热网遇到故障情况时,热网压力不能维持正常值范围,需要两个或更多热源点联合补水时,通过监控中心实时采集河坡电厂的补水压力,在河坡补水能力不足时龙川、阳光开始补水;当由于温度升高造成热网超压时,有序安排儿童公园、化工厂等大型热力站开始泄压;再继续监测河坡电厂压力,直至压力满足正常要求。3)通过以往几次热网事故,建立事故应急补水点(即大型制水厂)事关热网故障期间恢复供热的时间长短,由于各热源单位的补水能力是在考虑正常运行情况下的设计值,并未考虑事故情况的补水,如果补入生水将会对整个供热系统的安全、经济运行产生不可估量的影响和损失。

5 热网的启动和停用方案

5.1 热网启动运行顺序

1)启动河电、龙川、阳光补水定压系统,管网静压达到定压值后,选择一个定压点维持热网静水压线(770m)。2)启动中继泵站和龙川热网循环泵,先启动中继泵站回水加压泵,再启动龙川电厂热网循环泵,阳光电厂热网循环泵,中继泵站流量与龙川、阳光电厂流量总和(除中继泵站以前部分热力站用量)保持一致。3)启动河坡电厂循环泵。4)启动三院、新澳城加压泵站,投入加压泵和减压阀自动控制。

5.2 热网的停运顺序

1)阳光、龙川、中继泵站停运步骤：如无延期供热等特殊情况,调度中心人员安排龙川、阳光于每年的 3月 31日晚 11点开始减少投气量,开始降温,尤其注意温降幅度每小时在 3℃～5℃内,避免降温过大引起管网附带故障;其次待供回水温度均降到40℃时开始缓慢降低流量,循环泵按照次序逐渐停运,中继泵站回水泵随流量减小逐渐降低频率,按照“龙川、阳光电厂循环泵先停,中继回水泵再停”的顺序执行。

2)河电系统停运步骤：如无延期供热等特殊情况,调度中心人员安排河电于 3月 31日晚 11点开始减少投气量,开始降温,尤其注意温降幅度每小时在 3℃～5℃内,避免降温过大引起管网附带故障;其次待供回水温度均降到 40℃时开始缓慢降低流量,直至逐次停运全部循环泵,并关闭热网进出口阀门。

3)各热力站的相关操作。首先,各热力站需根据调度中心统一指令由远及近逐次关闭一次网阀门,保证购回热量的高效利用和热力站整体运行正常、平稳;其次,再逐次停运站内循环泵和补水泵、软水器等设备;第三,将一次网系统的所有阀门全部关闭。

[1] 杜晓茹.铁岭市城区集中供热热力网可行性研究报告[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

赵广忠(1974-),男,工程师,阳泉市热力公司,山西阳泉 045000