热电厂供热改造方案的选择分析

白东海，王 蓉

（国网山西省电力公司电力科学研究院，山西 太原 030001）

0 引言

某热电厂一期工程安装有2×300 MW亚临界直接空冷供热凝汽式汽轮发电机组。电厂性质为热电联产、在冬季采暖季以热定电，原设计向太原市提供冬季采暖热负荷，满足太原市城东南地区的冬季采暖供热需求。供热范围内需供热建筑面积约2 818.07万m2，总热负荷约1 626.39 MW；由于太原市集中供热专业规划的调整和晋中市榆次区集中供热的需求，现需将原先设计供给太原市的供热负荷分一部分供给晋中市榆次区，供热负荷的划分原则为太原市供热负荷占总的热负荷的70%，晋中市榆次区供热负荷占总的热负荷的30%。

太原市热负荷电厂出口参数要求：设计供水温度，140℃；设计回水温度，80℃；设计压力，2.5 MPa；设计流量，8 915.3 t/h；回水压力，0.2 MPa；供水压力，1.2 MPa。晋中市榆次区热负荷电厂出口参数要求：设计供水温度，130℃；设计回水温度，70℃；设计压力，2.5 MPa；回水压力，0.35 MPa；供水压力，0.85 MPa（最高不超过1.1 MPa）。

由于太原市和晋中市榆次区所要求的热网供回水温度和压力不同，在原设计热网系统的基础上进行改造方案的选择分析，保证两个城市的供热需求，是本论文所要探讨的问题。

1 几种热网供热系统方案概述

1.1 原设计方案供热系统概述

原设计方案热网循环水按串联系统设计，2台机组热网加热器采用串联方式，首先将10 000 t/h、70℃的热网回水经热网循环泵（配热力耦合器）由0.35 MPa提升至1.6 MPa，通过1号机热网加热器将热网回水由70℃加热到100℃左右，然后再流经2号机设置的热网加热器，加热至130℃外供。

每台机组的热网加热器设有大旁路，热网循环水可不经过某台机组的热网加热器维持正常循环。1号机组的热网加热器解列时，循环水可直接供至2号机组的热网加热器；同理，2号机组的热网加热器解列时，循环水经过1号机组的热网加热器加热后，可直接向外网供热。

热网循环泵入口设置热网循环泵入口滤网，滤除水中杂质，保持热网循环水的清洁。对外供水及回水母管均设流量测量装置，设温度、压力、流量测点，作为供热计量测点，在每台泵入口关断阀和入口滤网之间都装有安全阀，用以保证泵入口压力不超标，保护泵和滤网。在毗屋外的供回水母管之间设有旁路管道，用于当整个热网系统出现水锤回水压力高于供水压力时旁路整个热网循环泵，对其进行保护。

固定端毗屋0 m布置2台机组公用的4台带液力耦合器的热网循环水泵（3台运行，1台备用），其他热网设备布置在汽机房内，每台机组设2台热网加热器和3台热网加热器疏水泵（2台运行，1台备用），全厂2台机组公用2台热网补充水泵（1台运行，1台备用）、1台热网定压泵和1台低压除氧器。

1.2 改造方案一供热系统概述

改造后热网站为独立建筑，热网系统采用一级换热闭式循环、间接供热方式，以水为热媒。热网循环水经热网循环水泵升压后，进入基加吸热，水温由70℃升至130℃，然后进入供热管网供给热用户。

热网补充水系统设有1台低压除氧器，由化学软化水箱来的补充水经软化水泵后进入低压除氧器，除氧水经热网补水泵进入热网循环泵入口的热网回水管道中循环。热网疏水系统设有基加疏水泵，正常情况下，基加疏水返回到本机回热系统；事故或高水位情况下，疏水进入疏水扩容器，在疏水扩容器中扩容后，经热网排水泵进入热网循环泵入口的热网回水管道中。

1.3 改造方案二供热系统概述

为满足晋中市榆次区供热负荷需求，可将热网循环水系统分成两个系统，分别供太原市和晋中市榆次区供热负荷需求，将4台热网循环水泵中的2台泵供太原市城市热网系统，1台泵供晋中市榆次区城市热网系统，另外1台泵作为太原市和晋中市榆次区城市热网系统的公用备用泵。

1.4 改造方案三供热系统概述

在原供热管道上分一路管道供晋中市榆次区的集中供热采暖负荷，在热网供水管道分叉处各增加1个关断阀，在供晋中市榆次区的供水管道上增设减温减压措施，满足晋中市榆次区对供热参数的要求；在热网回水管道分叉处也各增加1个关断阀，在供晋中市榆次区的回水管道上增设减压措施，以满足热网首站要求的回水压力。安装于至太原市供热管道上的供、回水阀门执行机构为带点位控制的执行机构，可以基本实现对供热管道流量的分配控制。在至晋中市榆次区供热管道关断阀后接有一路Ф325×8的减温水管道，可实现对晋中市榆次区供水管道的供水温度控制，以满足晋中市榆次区对供热管道供水温度的要求。在至晋中市榆次区供热管道关断阀后的供、回水管道上装有节流孔板，以满足晋中市榆次区对供、回水管道供水压力的要求，在节流孔板前后装有旁路调节阀，以对流量变化时对供回水压力作出调整[1]。

2 几种热网供热系统方案分析

a）从系统流程上来讲，方案一新建一个单独的热网站是最好的设计方案，系统相对简单，可与原热网系统不发生联系，自成一个系统，不会因为原系统发生故障而影响到本系统正常运行，本系统发生故障也不会影响到原系统正常运行。但由于原热网系统采用两级串联式蒸汽加热系统流程，2台机的热网抽汽参数不同，新的热网站系统也须采用两级串联式蒸汽加热系统流程，因此，在1台加热器事故情况下或1台机事故情况下，将对供热温度产生重大影响，无法满足供热参数的要求。

b）由于原热网系统的蒸汽加热系统部分很难分开，只能将热网循环水系统分成两部分。这时，只能有1台热网加热器供晋中市榆次区，供热参数很难满足晋中市榆次区的供热参数需求，且热网系统流程复杂，新增设1套供回水管线。原设计热网循环水泵布置于汽机房固定端毗屋内，布置紧凑，再增加1趟供回水循环管道及泵的切换隔离阀门，布置非常困难，且在1台加热器事故情况下或1台机事故情况下，将对两市的供热可靠性产生重大影响，无法满足两市对供热可靠性的要求。见表1所示。

表1 三个方案对比表

3 结束语

通过对以上三个方案的分析可见，方案一虽系统相对简单，与原系统不发生联系，但投资大，工期长，蒸汽管道布置困难，无法接出，对原有管道应力及推力有重大影响；方案二虽循环水系统可分开，但蒸汽系统无法分开，且系统复杂，管道及分隔阀门连接困难，供热可靠性低；方案三系统简单，管道连接容易，投资小，工期短，但与原系统有相互联系。综合分析，推荐采用方案三。

［1］ 黎林村.罗定电厂供热改造方案的选择分析［J］.沿海企业与科技，2011（9）：81-84.