集中供熱二級換熱站出水溫度低原因分析及建議

袁利軍

（河北國華滄東發電有限責任公司,河北 滄州 061113）

出于節能減排、環境保護和民生工程的需要，某電廠于2009年實施了集中供熱工程，用電廠熱源取代了該城區原30多臺供熱鍋爐，改善了該城區冬季供暖期的空氣質量，取得了很好的效果。但隨著供熱面積的擴大，2013年出現了個別用戶因二級換熱站出水溫度低采暖效果不佳的現象。本文從換熱機理入手，對換熱站出水溫度低的原因進行剖析并提出改進建議。

1 換熱站系統及設計參數

1.1 系統簡述

從電廠汽輪機中壓缸末級抽汽（參數0.55MPa,320℃）,經電廠首站兩臺65MW管板式換熱器換熱后，熱量通過熱水送至各二級換熱站，到達各用戶。系統流程示意圖如下：

供熱流程示意圖

1.2 設計參數

供熱負荷：123MW，供熱面積：175.7萬平方米，年供熱量93.3萬GJ供熱首站供/回水溫度：130℃/70℃，循環水流量：2110t/h。

二次供熱管網供回水溫度：85℃/60℃

2. 存在的問題

（1）2013-2014供熱季實際供熱參數

供熱面積：230萬m2（接入面積，實際供熱面積小于此值）

供熱量：59萬GJ

供回水溫度：一次網85/60℃

流量：2100t/h

（2）問題

①二級換站出水溫度低，平均為45℃，個別站低于40℃

②與設計值相比，供熱量與供熱面積不匹配，供熱面積為設計值的131%，供熱量僅為設計值的63%。

3 原因分析

根據換熱器基本原理公式：

傳熱方程式：Q＝kFΔtm

熱平衡方程：Q＝G1c1Δt1＝G2c2Δt2

其中：Q傳熱量，k傳熱系數，F換熱面積， Δtm傳熱溫差

G1一次網流量，c1一次網水比容，Δt1一次網供回水溫差

G2二次網流量，c2二次網水比容，Δt2二次網供回水溫差

一次網實際供回水溫差Δt1僅為25℃（85-60＝25），僅為設計值60℃（130-70＝60）的42%，且二次網出口溫度僅45℃。據此判定，二級換熱站換熱效果差。

根據傳熱方程式，影響換熱的三個因素分別為傳熱系數k，換熱面積F， 傳熱溫差Δtm。故換熱量低可能原因如下：

（1）循環水流速低或換熱器結垢，導致傳熱系數降低；

（2）二級站換熱器換熱面選型偏小，導致換熱能力不足；

（3）一次網供回水溫度低，導致二級站出水溫度低。

4 改進建議

（1）首先提高一次網供回水溫度（回水溫度從目前的60℃提高至70℃或更高），根據傳熱方程式，二次網出水溫度可相應提高。

（2）找設計單位對二級換熱站設計能力進行評價，是否為熱負荷超過其設計能力，若是，建議增加換熱機組或換熱站，重新分配各站熱負荷。

（3）對個別遠端二級換熱站增加循環水泵，加強換熱效果。

（4）在現有供熱能力的條件下，限制實際供熱面積，使其不超設計值。

（5）若實際供熱面積超設計值，建議首先可通過增加一次網循環水流量和流速來加強換熱，其次對換熱首站進行擴容改造，滿足用戶需求。

[1]楊世銘，陶文銓，傳熱學[M].高等教育出版社.2006(08).