滨江热电厂新建工程供热部分可行性分析

王大治，曹 晖

(1.中国华电集团哈尔滨发电有限公司哈尔滨150040;2.黑龙江易明智能工程有限责任公司哈尔滨150001)

1 项目简介

中国华电集团哈尔滨发电有限公司前身哈尔滨发电厂。始建于上世纪二十年代，作为省会中心区域的一座热电联产企业。由于其主要为25MW及以下小容量机组，属于国家限制和最终关停的对象，因此哈发电公司急需从市区中心搬迁异地扩建，以满足生存和发展需求。道外区作为哈尔滨市最早形成的老城区之一，近些年来随着拆迁棚户区和对老城旧房危房区改造步伐加快，新建设了一大批住宅小区及相关商服场所。此外地方经济以进入快速发展阶段，对城市基础设施尤其是对能源基础设施需要的增加，根据《哈尔滨市热电联产规划2006～2020年》，结合国家能源政策和环保政策，哈尔滨发电有限公司拟定在道外区水泥路附近异地建设一座大型供热电厂。本次可行性研究选用装机方案为:2×300 MW亚临界、中间再热抽汽凝汽式供热汽轮发电机组，配备2×1 025 t/h的亚临界、中间再热、自然循环煤粉锅炉。

2 热负荷及参数确定

2.1 供热区域

哈尔滨市原太平地区(现以划归道外区)是哈尔滨老城区，现有楼房和在建楼房比较集中，根据《哈尔滨市集中供热规划2006-2020年》中，太平地区供热范围为东起阿什河街，西至宣化街、南通大街，北起松花江南岸，南至先锋路，并将南岗区原有宣化街以东地区供热管网纳入本集中供热系统内。

2.2 供热区内工业热负荷

根据《哈尔市热电联产规划 2006～2020年》、哈尔滨中心城区建设发展规划到2010年哈尔滨市区生产热负荷达到1 930 GJ/h，到2020年达到2 000 GJ/h，工业热负荷呈下降趋势。对生产负荷不集中的地区不搞集中供热，由生产用热单位依据用热参数和用热量自行解决。太平地区热网区域规划内共有工业锅炉17台，总蒸发量129 t/h。由于工业结构的调整，大部分用工业蒸汽企业均以停产，仍在生产的厂家比较分散，且负荷不大，所以不考虑提供工业热负荷。

2.3 供热区内其它热负荷

(1)生活热水热负荷。由于目前家用热水器的普及，哈尔滨市居民的生活用热水越来越趋于家庭自行解决，其优点是污染少、节能、方便。因此大多数居民和专家不赞成在区域内集中供应热水。所以近、远期暂时不提供生活热水热负荷。

(2)制冷负荷。尽管哈尔滨地处北方高寒地区，夏季凉爽、暂短，但家庭制冷空调和公共建筑制冷空调在近些年来的应用呈上升的趋势。制冷空调的广泛应用对改善人们居住和工作的室内空间舒适性起到了巨大的作用。同集中供应热水一样，对集中制冷空调来说大多数人也是不赞成的，主要原因是可操作性不强、技术不合格和经济效益差等诸多原因。因此近、远期暂时不考虑供应集中制冷负荷。

2.4 供热区内采暖热负荷

(1)供热区内现状采暖热负荷。哈尔滨市原太平地区(现以划归道外区)，截止2008年末实有住房面积2 784万m2，其中楼房2 507万m2，供热方式以分散小锅炉房和区域锅炉房为主。采暖锅炉407台，供热能力817 MW。

目前，调峰锅炉房和部分热网工程已经实施超前建设，已完成热网管网铺设16.9 km，2×64 MW调峰锅炉已投入使用，并预留一台64 MW热水炉扩建条件。实施集中供热面积204万m2。热水调峰锅炉房的最终规模为3×64 MW，共192 MW。

(2)采暖热指标。根据国家相关设计规范、哈尔滨市建筑围护结构特点、气象条件及实际运行经验，确定综合热指标:58W/m2。

(3)设计采暖负荷计算。根据哈尔滨市气象资料，哈尔滨采暖期为179 d，采暖室外计算温度为-26℃，采暖期平均温度-9.5℃，采暖期室内温度为18℃，气温资料见表1。

表1 不同室外气温下的延续时间表

本工程全部完工后总供热面积为1 700万m2，经计算后热负荷延时曲线如图1所示。

图1 热负荷延时曲线

3 热网工程方案

根据供热范围以及选择的大容量供热机组的特点，确定供热方案为:以拟建热电厂为主热源在供热规划区提供采暖用热。采暖供热系统采用高温热水做为供热介质。

3.1 热水供热系统

本期工程供热区域的热水供热系统中热源与热用户之间采用间接连接方式。为了提高供热能力，降低投资一级网采用高温水供热，设计供回水温度140℃/70℃，依据哈尔滨市现有热负荷特点及多年二级网运行经验，二级网采用供回水温度85℃/60℃的设计水温。目前国内采暖工程多采用聚氨酯预置保温管，但众多的保温管生产的产品质量参差不齐。根据相关资料显示，聚氨酯保温材料其最高工作温度为150℃，长期工作温度不大于145℃，因此采用140℃/70℃应当较安全经济。

3.2 热网敷设方式

由于大部分管网敷设在市区内的人口密集区，地下管网错综复杂，综合考虑技术可行性、有效利用地下空间和减少工期等方面因素，供热管道敷设方案采用直埋敷设。

3.3 供热站选择

(1)换热站的位置尽量靠近供热区域中心或热负荷中心，这样可以利用原有的管网系统，减少二级官网投资。

(2)结合换热站实际情况，当区域采暖规模小于15万m2，采用全自动组合式换热机组，否则采用组合式换热设备。

(3)可利用原来的小锅炉房或泵站进行改造，同时换热站设备的选择应满足住户温控的要求和经济合理性。

3.4 热网运行调试方式

一级热网采用分阶段改变流量的质调节，在循环水泵入口处补水，旁通管定压的方式补水定压;二级网采用质的调节方式，采用循环水吸入口补水定压方式。

表2 冬季最大负荷工况一台机组全厂蒸汽平衡计算表

4 供热可靠性分析

由表2可以看出在冬季最大供热工况一台机组事故时，全厂剩余供热能力可满足60.39%采暖系统热负荷要求。

5 环境保护

冬季采暖期大气污染是哈尔滨市突出的环境污染问题之一，采暖锅炉燃煤过程中排放的污染物是造成大气污染最主要原因。滨江热电厂集中供热工程竣工后，不仅满足供热区内1 700万m2民用供暖需要，拆除407座原有小锅炉房，每年可节约标准煤耗量53 169 t，同时大幅度减少由小锅炉房燃煤带来的各种污染物的排放量。由于热电站锅炉容量大、效率高，并采用高效脱硫装置，每年可减少二氧化硫排量1万余吨，使市区环境质量得到了明显改善。特别对建设东北商品粮基地具有更加深远的意义。

6 结论

通过上述对热负荷、调峰热源、供热方案、热平衡及环保等方面进行分析和测算、论证。哈尔滨滨江热电厂新建工程通过建设成为道外太平滨江地区提供主热源，对其供热区域实现热电联产集中供热是可行的、可操作的一个热电联产项目。同时在城市总体规划、节约能源和空间、建设生态环保城市、统一集中管理和满足城市发展是必要的。

［1］ 沈志彤.哈尔滨市太平区集中供热工程可行性研究［D］.哈尔滨工程大学，2004.

［2］ 胡宇.大连甘井子热电厂新建工程热网部分可行性研究报告概述［J］.区域供热，2009(1).

［3］ 王大治.联合循环技术对北方热电厂改造探索，应用能源技术，2010(3).

［4］ 刘劲风，王述洋.电力系统信息安全关键技术的研究［J］.森林工程，2007，23(4)：88-91.