城市供热首站建设与技术改造

王远明 齐明飞 徐芝敏 潘永军

摘要：为支持与配合汝州市政府城市供暖倡议，我厂全面启动城市供热项目。并于2016年11月18日开始全面供热，实现了市政府对汝州人民冬天不再寒冷的宣传语。也对我厂节能增效作出了贡献。

关键词：城市供热：首站建设;技术改造

一、概况

2016年初，全面启动城市供热项目。通过对工程的设计、施工、设备选型、建造、安装、调试和技术培训等工作。于2016年11月18日开始供热，兑现了安全供电、稳定供热的企业诺言。

特点：不仅极大提高了能源的利用效率，而且有效降低了污染物排放总量。

瑞平电厂供热首站设计供热总面积为350万㎡，设计供热负荷为157.5MW，全年总供热量为113.2×104GJ，设计总容量为4×45MW的热网加热器。当一台热网加热器停运检修时，另外三台热网加热器能力大于总设计负荷的75%。热源由瑞平电厂2×150MW级机组提供，以电厂汽机抽汽为汽源，利用管壳式换热器供应热水采暖。设计采暖用供回水近期设计的实际温度为90/60℃，工作压力为0.8MPa，远期供回水温度为120/60℃，设计压力为1.6MPa，供热蒸汽压力为1.0MPa，蒸汽温度为270℃，蒸汽流量225t/h。

实际实施时，可根据热负荷的发展情况分期、分批进行实施。

供热首站内动力管道包括一次网热水管道、蒸汽管道、凝结水管道等。一次网管道包括进出供热首站DN700的供、回水管道。

2.蒸汽及凝结水系统

供热首站内蒸汽为机组抽汽，蒸汽品质较高，有较高的回收价值，必须进行回收。采用密闭式凝结水装置进行回收，每套密闭凝结水回收器分别设置2台流量为140m?/h的疏水泵，疏水泵一用一备。设计理论蒸汽量225t/h。

3.一次热网循环水系统

一次热网循环水系统采用母管制，循环水母管管径为DN700。一次热网的60℃回水由回水管道引入热网首站内，经旋流除污器和多相除污器过滤后，由热网循环泵升压后，经热网加热器加热为高温热水后汇入热水母管，然后送至一次热网。热网循环水经过三级过滤，尽量减少在热网加热器等处的沉积，减少供热首站及热网的清洗频率。

一次热网总循环水量为2300m?/h，根据城市集中供热的运行要求，热网循环泵按照“一大两小”的原则配置，即一台大热网循环水泵，两台小热网循环水泵。一台大泵是设计流量为2300m?/h，设计扬程125m，两台小泵的设计流量为1200m?/h，设计扬程55m，根据循环水量的大小选择不同的运行方式，热网循环泵采用变频调速，可根据热负荷的变化进行质调和量调相结合调整。系统设计压力为1.6MPa。

4.补水定压系统

一次热网采用补水泵定压方式，定压点设在热网循环泵的入口。一次热网补水系统设置2台补水泵，设计流量为50m?/h，扬程33m，一用一备。补水泵采用变频调速装置自动控制。

一次热网系统为闭式循环系统，系统的泄漏量较小，一次热网的补水率取热网循环水量的1%，一次热网的循环水量为2300m?/h，正常补水量为23m?/h。

机组投入供热时，首先需要对三段抽汽至三抽供热电动门前管道进行暖管，实际操作中发现：通过控制IEV开度调节暖管时需要的蒸汽量过大，易导致管道振动，尤其在IEV调节特性较差时，过大的IEV开度使管道振动明显。对供热系统进行改造，可以改善供热投运过程的困难和安全情况，确保机组安全生产运行。

对#1机、#2机IEV加装手动旁路，并设置旁路手动门。加装旁路手动门后提高操作安全性，避免管道振动。

对#1机#2机IEV加装手动旁路，并设置旁路手动门。具体为：

1、主要科技创新之一：供热投运初期因为负荷高IEV前后压差大造成开关困难，这样添加旁路就可以平衡前后压差大时造成的不便。

2、主要科技创新之二：供热投运初期通过控制IEV开度调节暖管时开度不容易控制，会浪费大量蒸汽;使用旁路就可以有效控制暖管用汽量，实现节能降耗。

3、供热投运时易导致管道振动，尤其在IEV调节特性较差时，过

大的IEV开度使管道振动明显，使用旁路就可以控制暖管时间及暖管时的压力，避免振动。

提高运行安全，节约了蒸汽损耗

机组投入供热时，首先需要对三段抽汽至三抽供热电动门前管道进行暖管，实际操作中发现：通过控制IEV开度调节暖管时需要的蒸汽量过大，易导致管道振动，尤其在IEV调节特性较差时，过大的IEV开度使管道振动明显。

（2）详细科学技术内容、图纸、论证计算等：

机组投入供热时，首先需要对三段抽汽至三抽供热电动门前管道进行暖管，实际操作中发现：通过控制IEV开度调节暖管时需要的蒸汽量过大，易导致管道振动，尤其在IEV调节特性较差时，过大的IEV开度使管道振动明显。对#1机#2机IEV加装手动旁路，并设置旁路手动门。IEV旁路选材和具体加装位置與检修车间共同协作确认。

瑞平热电厂装机容量为2×150MW，配置二台上海汽轮发电机厂生产的汽轮发电机组。我厂的两台汽轮机均为超高压＼中间再热＼单轴＼双缸双排汽＼抽汽凝汽＼反动式汽轮机。整个汽轮机有六段抽汽起哄高压缸高排逆止门前设有一段抽气口，供#1高加;中压缸的第四级设有二段抽汽口，供#2高加;中压缸有两个排汽口，接到三段抽汽管上，分别供除氧器以及供热用汽;低压缸的2、4、6级对称的设有四、五、六段抽汽，分别供#4、#5、#6低加整个机组的供热运行方式为两台机组抽汽进入供热联箱以后经由供热管道输送给热用户。汽轮机设计抽汽量夏季工况为抽汽量60t/h，补水至冷凝器，抽汽压力为0.981MPa，冬季工况为抽汽量120t/h，补水至冷凝器，抽汽压力为0.981MPa，供热蒸汽的压力可以通过供热抽汽调节门（IEV）以及低压连通管调节门（CV）来调节。供热蒸汽的温度可以通过供热管道上的减温水来调节。

我厂热网系统由两台凝汽抽汽型汽轮机、供热联箱、供热A管、供热B管以及疏水管道。设计抽汽参数：0.981MPa，357.5℃。

从锅炉来的高温高压蒸汽在高压缸和中压缸做完功以后，压力温度下降，但仍可以满足工业用气的要求，因此从两个中压排汽口抽汽向厂外供热。做完功的蒸汽从中压排汽口出来以后经过抽汽逆止门、供热抽汽调节门（IEV）、供热电动门后进入供热联箱。随后通过供热管道（A管、B管）向外供汽 。改造前的供热运行方式是机组三段抽汽经过抽汽逆止门、供热调节门（IEV）、三抽至供热电动门以后进入供热联箱，供热联箱向外有两根供热管道：供热A管和供热B管。

在汽轮机到供热联箱之间的管道上设置有三抽至供热抽汽逆止门、三抽至供热调节门（IEV）、三抽至供热电动门。供热A管、供热B管上分别有供热电动门。改造前的供热系统两台机组供热可互为备用，当一台机组发生故障时，另一台机组由于处于热备用状态可以迅速地开启三抽至供热电动门使热用户不至于中断对供热蒸汽的使用。然而由于#1、#2机组的供热蒸汽都需要进入供热联箱，当一台机组在向外供热的另一台机组热备的的时候，如果热备机组发生故障需要停机时，如果备用机组的供热电动门不严，极易发生供热蒸汽的反串造成機组超速的事故。由于供热管道上的减温水是从左右两侧进入管道，在供热蒸汽压力较低的时候减温水不容易充分雾化，极易通过供热管道返回到供热联箱，甚至返回三抽管道。在#1机组的供热逆止门之后加装一根管道加装一个电动门直接接到供热A管供热电动门之后，同时在#1机组供热逆止门与供热联箱之间加装一个电动门，改造后的供热以后的供热方式既可以与改造前一样一个机组供热一个机组热备还可以单独供热#1机组直接向供热A管供热，#2机组可以通过供热联箱可以单独向供热A管、供热B管供热。改造后的供热方式有效的避免了供热蒸汽反串的危害。同时在供热减温水上也进行了改造，在管道上部也加装了一个减温水喷头，更加有效地控制供热蒸汽的温度，防止减温水喷洒过多或者过少。对#1机#2机IEV加装手动旁路，并设置旁路手动门。加装旁路手动门，避免供热投运时管道振动，提高了操作时的安全性。

降低了供热投运的难度，提高运行安全，节约了蒸汽损耗。

增加了热用户，为我厂拓宽了新的经济增长点;对我厂低温热源实现了再利用，提高了热经济性，为我厂弄亏为盈开辟了一条新路径。

近年以来，城市供热的集中供给，已经成为大部分采暖地区的供应方式;由距城区较近热电厂来提供热源，并在热源地与城市之间建立换热站，来实现对热用户及热量的合理利用。