热网安全、可靠运行的分析践行

贾裕财

(大同煤矿集团大唐热电有限公司，山西大同 037003)

热网安全、可靠运行的分析践行

贾裕财

(大同煤矿集团大唐热电有限公司，山西大同 037003)

本文主要是针对系统设计的不合理性，导致供热时达不到设计热负荷，同时在运行中发现小的系统方面也存在不足，为此提出了可靠的技改方案，并付诸实施，保证了热网的安全、稳定、经济运行。

供热系统;异常情况;加热器;原因;改造

前言

本工程采用热水网供热系统，按照机组供热量：采暖期最大热负荷374MW，平均热负荷248MW;热网供热量(四台机组)：748MW;供水及回水温度：130℃/70℃;供水及回水压力：145m/43m;额定循环水量：3554t/h;最大循环水量：5360t/h;供热面积：550万平方米。厂区内一级热网站每2台机组一套，热网加热器供汽管道分别从各台汽机单独接出，热网疏水系统为2台机组公用。

每台机组选用1台换热面积为880平方米的热网加热器，每2台机组设置3台热网循环泵，3台热网疏水泵，均为2台运行，1台备用;热网加热器的疏水经热网疏水泵打入除氧器，事故时直接排入排污降温井。

热网补给水除由化学引来的软化水外，另一路为锅炉连续排污扩容器的排污水，热网定压压力为0.4MPa，定压点在首站热网循环泵进水母管处。

1.运行质量

供热系统中各设备经历了几个供暖期的运行，运行状况基本良好，但是也逐渐暴露出些问题，针对系统存在的不足，我们进行了多方面的分析论证并进行了技改，取得了良好的效果，现就其系统完善情况进行实践总结，以便交流(原设计热网系统见图1)。

图1 设计热网系统图

1.1 系统设计存在严重缺陷，导致系统无法满足4台热网加热器同时并列运行，最大供热面积只能满足280万平方米。由于1#和2#、3#和4#热网加热器供汽分别由各自机组供给，而疏水则采用并列运行，当1#和2#、3#和4#机组四抽压力不一致时，会导致1#和2#、3#和4#热网加热器水位出现偏差，从而导致1#和2#、3#和4#热网加热器中某台满水而另一台无水的现象，所以无法实现并列运行，故在热网疏水泵的出、入口母管上分别各自加装了2道分段门，这对于热网加热器在全部投入运行时较为稳定(见图2)。

1.2 厂内热网加热站与热网加热器不能并列运行，只能满足一方运行。尤其是在一次网热负荷很大的情况下，热网加热器的负压远远大于厂内热网加热器的负压，导致进入厂内热网加热器的汽量很小，不能满足自用暖气的需求。所以厂内热网加热站的汽源改由汽平衡母管供给，极大地满足了自身冬季供暖的需求。

1.3 热网流量计安装在厂房外，由四抽蒸汽伴热，初期经常冻坏，虽加装了电伴热类似情况也时有发生，造成了与外界进行供热结算的纠纷，现改成三抽蒸汽伴热保证了热网计量的正常运作。

1.4 更换了疏水调整门。由于最初安装的疏水调整门漏量大，调节线性差故而会引起疏水管道振动、疏水泵损坏和汽蚀损伤叶轮的事件时有发生，导致供热运行工况极不稳定。自从更换了质量可靠的疏水调整门，基本没有与此相关的事故发生。

1.5 加热器满水，四抽管道返水造成汽轮机水冲击是属于特别重大事故，虽然四抽至热网加热器管道装有水压逆止门、快关门、支管进汽电动蝶阀，但不能绝对避免该事故的发生，为此在快关门后又加装了一道电动总门，保证了机组的安全稳定运行。

1.6 热网供、回水一次总门前增设连通管阀，这样在热网停运期间，关闭供、回水一次总门，打开连通管阀，在不影响外网的情况下，公司的热网循环泵和热网疏水泵在检修完，随时可进行试转，有问题及时处理，有力地保证了一次网的保质、保量准时投运，试运完成关闭连通管阀，打开供、回水一次总门，恢复到备用状态。

1.7 增加了热网抽汽流量计，这样就可以对热网的热负荷进行校核计算。

2.运行中的热网可能出现的异常情况分析及应对

2.1 热网加热器水侧超压的原因。升温的过程中，由于二次网热交换滞后，造成压力升高的速率快于温度升高的速率，防止此现象的发生，在升温前停止补水降低回水压力;若二次网全部或部分突然停运，以及热网循环泵突然停运，若处理不当，均会引起热网供水超压损坏设备，此时，应积极的联系运转相关设备，如短时间内不能恢复运行，热网加热器汽侧要立即退出运行，压力上升过快时，须打开水侧排空门泄压;汽侧超压，开大旋转隔板，直至退出热网加热器的汽侧运行。

图2 技改后的热网系统图

2.2 热网加热器管束振动的原因：(1)汽流速度是引起管系，加热器振动的根源，比容增大是引起流速增大的主要原因;(2)汽侧压力低，蒸汽过热度较大时，比容大，导致蒸汽流速提高;(3)采用汽侧节流调节时，进汽量分配不均匀;(4)加热器内空气积聚量较大.所以应采取均匀节流进汽量，打开汽侧排空门等手段消除振动。

2.3 热网循环泵出水管振动的原因，一方面是管道内有空气未排尽;另一方面是并联运行的泵出口压力偏差大形成彼此水冲击。解决这些问题的方法是在管道的最高处打开排空门边循环边排空气，调整液偶转速，使其电机电流相近。

2.4 进汽门全开也不过流。究其原因是加热器内积聚大量的空气而排不出去阻碍了热交换的进行，这种情况下只要打开事故放水门或汽侧排空门，排出里面的空气即可。

2.5 运行中有时突然出现热井水位高而抽不下去。首先，检查疏水泵或其电机是否有异常，其次，检查疏水泵出入口母管分段门就地是否在关闭位置、疏水调整门可靠的调整度以及进汽量是否突然减少，还有一种可能是加热器内漏，这就需靠化验疏水品质来鉴定。

2.6 水侧排空门设置不合理也会带来副作用。如设置在厂房外的排空门，由于保温不良，冬季引发冻裂的事故时有发生，给热网的检修增加了很大的难度，若它不处于主管道的最高处，尽可能的少保留，排空门尽量在厂房内的最高处设置。

2.7 就地温度表安装。其设计安装成套管式的，在失灵的情况下便于在运行中更换。

2.8 假水位的判断以及引发的不良后果。首先注意水位计后面的反光板，水位计有水位的部分，由于光在水中发生折射，反光板上的斜线条应向相反方向倾斜，没有水位的部分无此现象。另外，假水位一般是静止的，没有一点波动。如怀疑是假水位，首先应检查水位计的连通阀是否在开启位置，再检查是否有空气阻塞和连通管阻塞等。还有在一台加热器远方水位显示正常而就地水位已经超限，它会联开该单元的热网加热器进出水旁路门，会导致另一台热网加热器工况的突变，同时联启热网疏水泵。

2.9 阀门传动时容易发生的事故。在传动热网加热器电动总门和快关阀时，首先要手动校严去热网加热器进汽分支门，其次电动总门和快关阀前后疏水门必须打开进行充分暖管，电动总门传动完后也须手动校严，方可再进行下一步工作，否则会引起抽汽管道和热网加热器的振动而损坏设备。

2.10 加热器掉事故放水门联开后，事故放水管发生振动。原因是出水管的位置高于热井位置，事故放水门打开后，该管内的水要倒流，由于进汽电动门联关后不是很严，加热器内也有少量的蒸汽要排出，故在管道内形成汽水两相流流动从而产生振动。发生类似事件后先要降低水位，关闭事故放水门，再进行下一步工作。

2.11 旁通定压不起作用。

3.目前还存在的隐患会影响到热网的稳定运行因素

3.1 热井容积小，蓄水量少，导致热网水位无法调整，经常处于无水位运行状态，疏水泵汽蚀频发，热网效率低下，管束冲刷加剧，运行中疏水调整门开度只能靠以疏水泵电流波动很小、热网水位保持最低、热网疏水泵声音正常、管道不振动为原则来进行调整。

3.2 热网疏水泵备用不足。两台加热器共用一台热网疏水泵作为备用泵，若某台加热器疏水泵有故障，备用热网疏水泵运行，此时另一台热网器疏水泵也有故障，该台加热器只能退出运行。如果再增加一台热网疏水泵，就能保证一备一用，提高热网稳定运行的可靠性。

3.3 疏水调整门后疏水均并入到一根母管，若母管侧只要有故障，4台热网加热器必须全部退出运行才能处理，条件允许的情况下，改造成既可单元制运行，也可母管制运行，在局部故障情况下，影响范围小。

3.4 抽汽压力达不到设计值0.37MPa;抽汽温度达不到设计值170℃，致使热网供水温度最高达115℃，远远满足不了设计值130℃。

3.5 热网突然掉后的现象：真空迅速降低，热井水位上升，供水温度突降，此时应迅速降低负荷，提高风机转速，若空冷备用街区进汽门处于关闭状态，可先迅速开启该门，避免由于真空低而掉机，然后再作相关调整。

4 运行中可能出现的其它异常事件及原因分析

4.1 汽轮机抽汽温度变化的原因有：①蒸汽流量或负荷变化;②汽量改变;③抽汽管倒入冷汽或水使抽汽温度下降，如加热器管子泄漏，疏水系统倒流，备用汽系统倒流，抽汽管积疏水等;④汽轮机叶片故障，旋转隔板误动。

4.2 加热器出水温度变化的原因有：①加热器进汽压力变化;②汽轮机负荷变化;③水流量变化;④进水温度变化;⑤加热器管束表面结垢或堵塞;⑥加热器水位过高;⑦加热器汽侧不严;⑧加热器内积聚空气;⑨旋转隔板动作;⑩抽汽门、逆止门、进汽门失灵卡涩。

4.3 加热器投运送汽时，发生管道振动冲击的原因是：①供热管道停止运行后，疏水未放，管道内积水;②供热管道投入运行时，未充分进行暖管疏水，阀门开启太快，大量蒸汽进入冷管道，遇冷突然凝结，造成汽水撞击;③管道温度急剧变化而膨胀不均匀所致。

4.4 一般表面式加热器，端差不超过3～7℃。端差每降低1℃，真空可提高0.3%，汽耗可降低0.27%，一般凝汽器端差为5～7℃。热网加热器运行中端差值增大的原因有：①加热器管束内、外壁结垢，传热阻力增大;②加热器汽侧聚积空气过多，包围管束形成空气层，增大传热阻力;③疏水水位高，淹没部分管束，热交换有效面积减少，疏水过冷却度增大;④疏水水位过低，蒸汽混合疏水一起排出形成疏水温度升高;⑤冷却水进水温度低。

4.5 热网加热器管束泄漏或破裂的危害，尤其是破裂在加热器运行中危害最深，如监视疏忽，处理不当，不严重时只是影响热网系统的经济性下降，严重时造成加热器满水，水进入供汽管道及供汽汽轮机，引起强烈振动或造成汽轮机水冲击，热网不能运行。

综上所述，要想使热网能够安全、稳定、经济运行还须积累充分的经验和丰富的理论，并把二者有机地结合起来，才能保证热网长期处于健康的运行状态。

The Experimental Analysis of Heat Supply Network Operation Safely and Reliably

JIA Yu－cai

(Datong Coal Mine Group Datang Thermal Power Co.，Ltd，Datong 037003，China)

The unreasonable system design has caused the thermal load cannot be reach when supplying heat.At the same time，small system shortages are discovered in the operation.Aiming at the above problems，this paper puts forward the dependable technical improvement scheme，and putting it into execution guarantees the heat supply network operation with safety，stability，and economy.

heat supply system;abnormal condition;heating apparatus;reason;reform

TK288 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A

1671－3974(2011)04－0068－03

2011－05－23

贾裕财(1969－)，男，大学，大同煤矿集团大唐热电有限公司工程师。