热电联产企业厂外热网扩容方案分析

夏明　许青云　郑立军

【摘 要】隨着当前居民对美好生活的追求，采暖供热面积逐年增多，供热管网急需扩容。另一方面，以散煤作为燃料的小锅炉热源点冬季对环境质量影响很大，不利于居住环境改善;因此，作为当地唯一的热电联产热源点，某电厂计划在厂外实施新接热负荷扩容工程，提升该公司供热能力和供热可靠性，满足热用户的热需求，同时改善居住环境。

【关键词】供热管网;扩容;供热可靠性

中图分类号： F406.72;F426.61 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）35-0238-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.116

0 引言

打赢蓝天保卫战，是党的十九大作出的重大决策部署，事关满足人民日益增长的美好生活需要，事关全面建成小康社会，事关经济高质量发展和美丽中国建设[1]。为加快改善环境空气质量，打赢蓝天保卫战，某地区燃烧散煤的小锅炉急需关停;其所接待的热用户须由附近唯一的热电联产热源点供给热量。

另一方面，随着经济水平的提高，居民集中供暖的需求持续增加，该地区新建楼盘所新增的热用户急需接入城市管网，由热电联产机组供给热量。

本文以东北某地区网源一体企业热网扩容项目为案例，分析改造方案的可行性。

表1 老首站内热网加热器统计表

1 机组概况

某企业原有装机2×12MW，原有1#、2#汽轮机为奥地利伊林公司生产的12MW次高压抽汽凝汽式汽轮机。设有一级可调整抽汽和两级不可调整抽汽。2012年，为了实现热电联产，增加供热能力，满足区域采暖要求，提高机组运行效率和经济性。将原1#（12MW）抽凝式汽轮发电机组改为背压式汽轮机组（B15-4.9/0.49）。

2 热网系统

2.1 首站概况

厂内首站包括老首站和新建水水换热站。

老首站热网加热器统计表如表1所示。

水水换热站为2017年增加的70MW热水锅炉配套的换热设备，站内设4台水—水板式换热器，每台功率为20MW。

图1 供热系统图

2.2 供热系统图

该企业热源侧有两台12MW可调抽凝式汽轮发电机组（2012年改造1#机组为背压式）抽汽和1台70MW热水锅炉。

采暖汽源为0.15Mpa和0.49Mpa的蒸汽，其中0.15Mpa蒸汽来自2#机组的采暖抽汽和0.15Mpa减温减压器，0.49Mpa蒸汽来自1#机组的排汽和0.5Mpa减温减压器。供热首站设置1#～8#换热器，1#、2#、5#和6#换热器的汽源为0.15Mpa蒸汽，其中5#和6#换热器用于厂内供热，3#、4#、7#和8#换热器的汽源为0.49Mpa蒸汽。某电厂供热系统图如图1所示。

3 热负荷分析

3.1 采暖热负荷

据统计，截止上一采暖季结束，该企业总供热联网面积为458×104平方米，实供面积达到350×104平方米。

上一采暖季，收取采暖费的面积为350×104平方米，实际入住面积为335×104平方米，另外15×104平方米面积由开发商交采暖费，并没有居民入住。因此，上一采暖季结束之后，15×104平方米面积不再供暖，开发商也不再交采暖费。本工程现有采暖用户实供面积按照335×104平方米（不包括下一年新增）考虑。

3.2 工业热负荷

该企业签订了工业蒸汽供需合同。根据合同规定，该企业每年将为化工企业提供16×104吨1.0MPa±0.05MPa的饱和蒸汽（表压）。

经核算，在1#背压机额定工况（排汽量118.6t/h）和2#抽凝机最大抽汽工况（抽汽60t/h）下，1#背压机组供热能力82.6MW，2#抽凝机组供热量为40.4MW，两台机组供热负荷能力为123MW，加上热水锅炉后全厂供热能力为193MW。此种工况下，1#汽轮机进汽134t/h，2#汽轮机进汽74.86t/h，合计208.86t/h，另外剩余16.14t/h循环流化床锅炉来汽可作为工业用汽汽源，工业供热能力可达15MW。

综上，采暖热负荷193MW，工业热负荷15MW，总供热能力208MW。厂内供热能力满足下一采暖季供热规划热负荷和工业用热负荷。

4 改造方案

本项目主要针对新建楼盘进行联网供热的工程施工，新建楼盘在城区内现有换热站的供暖半径之内的，在保证供暖能力的情况下，只进行二次网接入施工;但由于联网后，供暖面积超过了现有换热站的供暖能力，进行换热站扩建，并将新用户二次网接入扩建换热站;另外，新建楼盘不在供暖半径之内的，需要新建换热站，并敷设一次管网。厂外一次网管线分为三条，西线、东线和江北线。接入西线的换热站有8#，10#，16#，6#，14#，2#，12#换热站，接入东线的换热站有5#，1#，3#，4#，13#，11#，接入江北线的有江北工业园换热站。

根据水力计算结果可知，东线最不利环路沿程阻力154.99kPa（单程），折合31m（含供回水），加上首站15m和最远端换热器10m，总阻力可达56m;西线最不利环路沿程阻力79.01kPa（单程），折合15.8m（含供回水），加上首站15m和最远端换热器10m，总阻力可达40.8m;则整个热网系统在新增热负荷下的最不利环路在东线，最不利换热站为华韵四期换热站。热网首站4台热网循环水泵扬程为75mH2O～90mH2O，扬程满足要求。

东线流量1578.34m3/h，西线1051.44m3/h，江北线21.9m3/h，总流量为2651.68m3/h，首站四台循环水泵扬程分别为75m、90m、90m、77m，对应的设计流量分别为1646m3/h、790m3/h、790m3/h、1600m3/h，经过分析循环水泵的性能曲线图，四台水泵的流量满足要求。

5 结论

本项目建成后，主要节煤量体现在新接入热用户取代热水炉供热。

本次工程新接入12家热用户，挂网面积总计55.61×104平方米，实供面积为45×104平方米。单位面积热耗以0.413GJ/m2计算，一个采暖季热负荷约为18.59×104GJ，相比小锅炉，扩容之后累计全年可节约标煤0.669万吨，实现减排CO2为1.75万t，SO2为160.6t，NOx为46.8t，粉尘为0.48万t，将有力推进桓仁城市建设和节能减排事业发展，为企业更好履行社会责任做出更大贡献。

【参考文献】

[1]国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知[J].新疆电力技术，2018（03）：1-9.