集中供熱鍋爐房供電系統設計

摘 要：敘述了集中供熱鍋爐房供電系統設計的一般思路，并指出了在設計過程中應注意的問題。

關鍵詞：集中供熱鍋爐房；供電系統；低壓供電系統；高壓供電系統；控制系統供電 

中圖分類號：TP65文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）07-0331-01

集中供熱鍋爐房是北方地區廠礦工業場地、居民小區一個很重要的配套設施，由于在正常生產過程中，若系統意外停電，可能造成很嚴重的后果，所以在鍋爐房設計階段，選用一種完善、經濟的供電系統是非常重要的。

根據本人多年集中供熱鍋爐房設計的實踐，采暖鍋爐房供電系統大致可分為以下幾種，具體見下圖“鍋爐房供電系統分類”。

下面就以本人設計并已投入使用的沈陽市國惠熱力有限公司集中供熱工程一期鍋爐房為例，就供電系統談一下自己的體會。

1 工程概況

國惠熱力有限公司集中供熱工程鍋爐房供熱工程是新北電廠的重點建設項目。一期鍋爐房設計容量為一臺100噸熱水爐和一臺100噸蒸汽鍋爐。電氣的總裝機容量為1883。5kW，其中一號鍋爐（100t鍋爐）為747kW，二號鍋爐（100t鍋爐）為747kW，公共部分（包括水循環、補水、上煤、出灰等系統）為389kW，根據甲方要求采用手動和DCS兩種控制方法。

2 高壓電源的選擇

供熱鍋爐房工程直接關系到普通百姓的正常生活，它的重要性是顯而易見的；另外，由于在系統正常運行時，如果系統停電，直接威脅外網供水管路的安全，所以，本鍋爐房應按二級負荷供電。根據當地的實際情況，該系統采用雙回10kV電源，一回運行，一回備用。

3 低壓供電系統方案的確定

3.1 負荷初步統計

補償前各設備組的計算負荷

一號鍋爐的計算負荷為773.2 kW；二號鍋爐的計算負荷為773.2 kW；公共部分的計算負荷為330.65 kW。

3.2 初步確定低壓供電系統方案

由于鍋爐房系統運行本身的高可靠性，要求系統在一臺爐故障或供電系統部分故障等嚴重的情況下，應保證不造成大的經濟損失，并能維持系統最基本的運行。如在全部或部分鍋爐故障的情況下，最基本的要求是要保證水循環系統的正常運行，否則有凍壞管路的危險，造成的損失可能是無法彌補的。反應在供電系統方面，就需要選用兩臺變壓器分列運行的系統，并設置聯絡開關，這樣，在一臺變壓器故障的情況下，另一臺變壓器可保證供暖系統最基本的運行。另外考慮到每臺鍋爐系統運行的可靠性，每臺鍋爐的負荷應由一臺變壓器供電。

3.3 負荷統計及變壓器的選擇并確定低壓供電系統

根據以上的思想及負荷的初步統計結果，按兩臺變壓器進行負荷計算，一臺變壓器（一號變壓器）負責一號鍋爐的供電，另一臺變壓器（二號變壓器）負責二號鍋爐的供電。公共部分的負荷由原有的一臺變壓供電。無功補償采用自動補償屏。

由此可見，選用兩臺變壓器分列同時運行，并互為備用的方案，滿足生產過程中對供電系統可靠性的要求。具體見下圖“鍋爐房供電系統圖”。

4 高壓供電系統方案的確定

由前述可知，鍋爐房高壓供電采用雙回10kV電源，一用一備，選用兩臺變壓器，變壓器同時分列運行。因此，高壓供電系統可采用以下系統，見“高壓配電系統圖”。

5 控制系統供電

本鍋爐房控制系統包括手動控制和自動控制。手動控制是指操作人員根據安裝在儀表盤上的二次儀表顯示數據并經過分析對鍋爐系統實施的控制。自動控制是指DCS系統根據安裝在現場的一次儀表返回的數據對系統進行分析并實施對設備的控制。因此，控制系統供電包括控制臺（儀表盤）供電系統和DCS控制系統的供電。

為了使鍋爐系統運行更合理，維護更方便，并滿足鍋爐系統運行高可靠性的要求，在設計控制部分的供電系統時，應考慮以下幾點：

（1）當任意一臺鍋爐停止運行時，應保證其它至少一臺鍋爐系統的正常運行或水循環系統的最基本運行，所以所有鍋爐設備電源及其控制電源不應取自同一段母線，見“鍋爐房供電系統圖”。 

（2）當任意一臺變壓器或任意一段母線故障時，不應影響其它母線上設備的正常運行，所以每一臺鍋爐設備電源與其控制電源應取自同一段母線，且兩段母線之間應加裝母聯柜。

（3）為了增加控制系統的可靠性，同時在某一臺鍋爐停止運行時，控制系統仍然能對其各種參數進行監視，就需要從其它母線上引第二電源，作為該鍋爐控制系統電源的后備電源。

（4）為了保證DCS系統的正常運行，DCS供電系統應增設UPS電源。

（5）任何一臺鍋爐的任意一個參數的一次測量儀表、二次測量儀表應取自同一個電源，且應使用同一個保護元件保護。如某一臺鍋爐的風門調節系統，手操器、調節器和執行器應由一個電源供電，并采用一個熔斷器保護。具體見下圖“風門控制系統供電系統圖”。

（6）電機等動力設備由單獨控制電源統一供電，同一系統的設備控制電源應為一個，且取自同一個回路。如鍋爐燃燒系統中的鼓風機、引風機和爐排電機的控制電源應為一個，且接自同一個熔斷器（或自動開關）。

綜上所述，為了保證鍋爐系統運行的高可靠性，在設計鍋爐房控制部分的供電系統時，應綜合考慮在不同條件下的具體情況。在設計實踐中，具體設計時應根據不同的鍋爐類型、工藝過程具體考慮。

以上介紹的就是我在鍋爐房設計中總結的一點體會，文中不可能把所有的問題都詳細的交代完整，只希望能為大家在鍋爐房的設計實踐中多提供一種思路，并希望大家多提意見。