如何技术改造提高供热压力

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摘要：提高远端热用户供热压力，满足其用热需求。受地域的限制，部分热用户距离热电厂较远，最远端用户离开热电厂约12公里。且最远端用户个体用汽量最大，目前最大用汽量约64T/H。未来最远端用户用汽还有继续增大的趋势，估计约增加21吨/时。本文主要讲述如何技术改造提高供热。

关键词：提高供热压力;最远端用户;用户用气

引言：因热电厂对外供热用户用汽负荷很不均衡;高峰用汽时段几乎都集中在白天，白天用汽达230吨/时，晚上用汽不到50吨/时;由此造成远端用户在高峰时段用汽压力低至0.35MPa，已无法满足用户正常生产的蒸汽压力（0.55MPa以上）需求，急需通过增压方式满足其生产需求。

一、技术改造思路：

1.1、提高供热压力方法：

1.1.1、方案一：

增加热电厂输出压力;因热电厂汽轮机额定排汽压力为0.88MPa（表压），在高峰用汽时段，要达到末端用户用汽需求，需要机组基本处于高于额定排汽压力的状态运行。

1.1.2、方案二：

采取局部增压方案：利用与低压蒸汽管道平行布置的中压蒸汽管线向低压管线补压。

二.技术工艺和装备的选择

2.1设备选择：

选用杭州杭辅电站辅机厂生产的蒸汽喷射式混合器（又称压力匹配器、调压节能器）。该设备于2008年取得国家专利，专利号：ZL 2008 2 0120719.9。

2.2设备工作原理

蒸汽喷射式混合器（又称压力匹配器、调压节能器或热泵）是利用较高压驱动蒸汽（一次蒸汽）作为动力源，通过喷嘴形成高速喷射流喷射，在其喉部产生低压区，与被抽低压蒸汽形成压力差，将低压蒸汽抽入。经过高低压蒸汽的混合，输出压力高于被抽低压蒸汽的压力，从而达到低压蒸汽升压的目的。

三.热电厂供热管网远端支线增压方案

2019年根据对最远端支线（A-B）未来用汽量调查，最大瞬时用汽量将达到85吨/时。按照这个基础数据及用户用汽压力需求确定改造方案。见下图

3.1压力匹配器布置位置：

布置于离中压管线最近点：图一中的A点位置，这样的布置有利于中压管线接管，一次性投入成本最低。

3.2压力匹配器与原管线（主路供汽）布局关系：压力匹配器与

主路供汽呈并联布置;

3.3压力匹配器投用和退出时的系统工作逻辑：见下图

3.3.1压力匹配器投用前，主路电动切断阀9、混合汽电动切断阀7全开，蒸汽通过主路旋启式止回阀10往远端输送。

3.3.2压力匹配器投用后，主路电动切断阀9全开，经增压后的混合蒸汽压力高于主路蒸汽压力，使主路旋启式止回阀10关闭，切断低压蒸汽往原主路输送，取而代之的混合蒸汽即沿主路往远端输送。

3.4、投用压力匹配器后，末端用户压力估算：

在当前用汽情况下，通过压力匹配器增压后，按图一中最大用汽量64吨/时实测，压力匹配器未改造前，A点与末端用户D端的最大压差为0.27MPa。

经压力匹配器增压后，混合汽出口压力为0.9MPa，在当前同等最大用汽量64吨/时估算，到末端用户的蒸汽压力不低于0.9-0.27=0.63MPa。大于用户需求压力0.55MPa，能满足用户目前最大用汽量的要求。

四.实际运行状态（用汽高峰时段）

4.1.压力匹配器运行参数：

高压进口压力：2.593MPa

低压进口压力：0.727MPa

混合汽出口压力：0.892MPa

压力匹配器开度：90%

4.2满足用户参数要求，达到预期效果。

从以上参数可知，压力已达到要求：在输入参数基本符合压力匹配器设计参数情况下，均高于0.55MPa，满足用户要求。

压力匹配器供热总量达到70.13吨/时，虽然未到达设计值85吨/时，但是，因其高压进口压力相对低于设计压力2.8MPa，且压力匹配器开度尚未达到100%，因此该压力匹配器运行参数基本符合设计要求。

五、效益分析

5.1项目计划主要技术、经济指标完成情况：

5.1.1技术指标：

满足热用户对蒸汽压力的需求（低压蒸汽压力不低于0.55MPa）

5.1.2经济指标：

5.1.2.1投用压力匹配器前：

外供低压蒸汽量：3000t/d，外供低压蒸汽压力为0.80MPa，机组发电单位汽耗为：10.5kg/kWh.

外供中压蒸汽量：200t/d，外供中压蒸汽压力为2.76MPa，机组发电单位汽耗为：25kg/kWh.

5.1.2.2投用压力匹配器后：

外供低压蒸汽量：2900t/d，外供低压蒸汽压力为0.75MPa，机组发电单位汽耗为：10.03kg/kWh

中压蒸汽补低压蒸汽每日消耗100t/d，中压抽汽蒸汽压力为2.76MPa，汽轮机供中压蒸汽300t/d，机组发电单位汽耗为：25kg/kWh

5.1.3综合效益：

5.1.3.1投用壓力匹配器后外供低压蒸汽发电汽耗降低;

5.1.3.2外供中压蒸汽量增加;供低压蒸汽汽量，低压蒸汽发电汽耗减少，发电量增加。

A、降低低压蒸汽压力增加的发电量计算：投用匹配器后低压蒸汽量/投用后机组发电单位汽耗-投用前低压蒸汽量/投用前机组发电单位汽耗：

2900*10^3kg/10.03kg/kWh-3000*10^3kg/10.5kg/kWh≈3418.3kWh

B、投用匹配器后外供中压蒸汽增加，增加的发电量计算：中压补低压蒸汽量/中压蒸汽发电单位汽耗：100*10^3kg/25kg/kWh=4000kWh

投用压力匹配器后多发电量=3418.3+4000=7418kWh;

C、增加发电收入：按当前进网电价0.5058元/kWh计算

投用压力匹配器后每日收益：7418kWh*0.5058元/kWh=3752元

年收益（按年高峰运行时间180天计）：3752*180=67.5万元

总结：改造后满足了用户用汽需求;高峰时段可以低压运行，运行安全有保障;3年即可收回投资，经济效益明显。

参考文献

[1]李善化，康慧，等.集中供热设计手册[M].中国电力出版社.

[2]陆耀庆.供暖通风设计手册[M].中国建筑工业出社.

[3]贺平，等.供热工程[M].中国建筑工业出版社.