供熱采暖回水優(yōu)化方案

摘 要：某2×300MW級熱電聯(lián)產(chǎn)工程，對供熱采暖凝結(jié)水回水位置的進行優(yōu)化設(shè)計，通過詳細對比兩種回水方案，發(fā)現(xiàn)回水至7號低加出口的方案，雖然建設(shè)初期投資費用高出另一方案400余萬，但是每年能節(jié)省運行費用200余萬，投資回收效果可觀。最終選擇熱網(wǎng)采暖凝結(jié)水回水至7號低加出口的方案，使本期工程機組在采暖期的運行更加經(jīng)濟。

關(guān)鍵詞：供熱采暖；回水；方案

1 工程概述

某工程本期建設(shè)2×300MW級國產(chǎn)燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組，主、輔機設(shè)備均未定貨。現(xiàn)依據(jù)汽輪機廠提供的350MW（THA工況）、超臨界、一次中間再熱、單軸、兩缸兩排汽、抽汽凝汽式機組的熱力參數(shù)進行各項計算和比較。

2 本期首站熱網(wǎng)采暖凝結(jié)水回水位置

本工程主機暫按350MW抽凝式超臨界機組，額定采暖抽汽量450t/h，抽汽壓力0.43MPa（a），抽汽溫度為262.7℃，額定供熱采暖凝結(jié)水回水溫度為80℃。

供熱采暖凝結(jié)水回水位置可供選用的方案：方案一，根據(jù)主機廠提供的熱平衡圖以及計算所得回水溫度，采暖回水至溫度相近的7號低加出口（接至主凝結(jié)水管道）。方案二，采暖凝結(jié)水低壓自流回至本機組凝汽器。方案三，供熱采暖凝結(jié)水經(jīng)回水泵回至溫度更高的除氧器。

3 系統(tǒng)描述及主要影響

3.1 方案一：供熱采暖凝結(jié)水經(jīng)回水泵回至7號低加出口

3.1.1 供熱采暖凝結(jié)水經(jīng)由熱網(wǎng)凝結(jié)水回水泵升壓后，引至7號低加出口。泵出口管道上加有出口逆止閥、關(guān)斷閥、流量分配調(diào)節(jié)閥。

3.1.2 對系統(tǒng)運行的主要影響。（1）供熱首站中設(shè)置4臺100%容量的供熱采暖凝結(jié)水回水泵（電壓6kV、功率560kW、揚程為235mH2O、流量500t/h）。每臺機對應(yīng)一運一備兩臺機，同時裝配二臺高壓變頻裝置，一拖二控制。供熱首站內(nèi)增加二臺30m3閉式凝結(jié)水回收罐，供熱首站廠房的尺寸增大為46.2m×18m×21m。（2）供熱采暖凝結(jié)水回水至7號低加出口時，流往主凝結(jié)水泵的凝結(jié)水量在360t/h左右，主凝結(jié)水泵的耗電功率降低。凝泵仍按2×100%容量進行選型配置，裝配一臺變頻裝置按一拖二方式運行，以降低變工況時的主凝結(jié)水泵耗電量。

3.2 方案二：供熱采暖凝結(jié)水回水至凝汽器

3.2.1 供熱采暖凝結(jié)水回水流至凝汽器。熱網(wǎng)首站內(nèi)不設(shè)置回水升壓泵和熱網(wǎng)凝結(jié)水回收裝置，只增加管道上的閥門。

3.2.2 對系統(tǒng)運行的主要影響。（1）供熱采暖凝結(jié)水回水至凝汽器，采暖回水的部分熱量被循環(huán)水帶走，造成冷端損失。由于供熱采暖凝結(jié)水回水量較大，凝汽器內(nèi)部結(jié)構(gòu)與常規(guī)純凝機組凝汽器有所不同，需要在凝汽器中增設(shè)回水處理裝置。（2）此方案可使各工況下流經(jīng)主凝結(jié)水泵的凝結(jié)水量相差很少，此時系統(tǒng)中配置用2×100%容量的主凝結(jié)水泵。為了更好的節(jié)能，兩泵共同配置一臺變頻裝置，且此方案主凝結(jié)水泵相當(dāng)于在滿負荷純凝工況下運行，耗電率大大提高。（3）此回水位置，由于凝汽的低背壓作用，因此供熱首站內(nèi)不考慮熱采暖凝結(jié)水回水輸送泵。供熱首站相對緊湊，供熱首站主廠房的尺寸為42m×15m×21m。

3.3 方案三：供熱采暖凝結(jié)水回水至除氧器

相對于供熱采暖凝結(jié)水，除氧器溫度較高，需增加四抽的抽氣量。且該方案一般適用于亞臨界機組，故此方案不在下面做出對比，不予采用。

4 方案比較

4.1 比較基準(zhǔn)

（1）以方案一為基準(zhǔn)，方案二投資及運行費用較方案一增加時為“+”值，減少時為“-”值。（2）上網(wǎng)電價按0.324元/kwh。（3）標(biāo)準(zhǔn)煤價按800元/t，標(biāo)煤發(fā)熱量為29270kJ/kg。（4）冬季運行小時數(shù)按2880小時，全年設(shè)備利用小時數(shù)按5930小時計。（5）本期工程首站單位容積造價按277元/m3計。（6）比較結(jié)果以一期建設(shè)兩臺機組計。（7）未考慮由于設(shè)備變化所引起的安裝及日常維護費用的改變。（8）鍋爐效率為0.93，管道效率為0.98。（9）節(jié)標(biāo)煤的計算方法：節(jié)標(biāo)煤量=所節(jié)熱耗量×該工況汽輪發(fā)電機功率×該工況運行小時數(shù)÷標(biāo)煤發(fā)熱量÷鍋爐效率÷管道效率。

4.2 比較表（如表1）

4.3 比較結(jié)果

從表1不難看出，本期工程采用方案一供熱采暖凝結(jié)水回水位置至7號低壓加熱器出口，設(shè)備一次性投資費用較方案二高出420萬元，但每年的運行費用可以省掉約222萬元，高出的設(shè)備費用及建設(shè)費用在電廠投產(chǎn)后兩個采暖期內(nèi)可全部回收。且方案二設(shè)備多、系統(tǒng)及控制復(fù)雜，日常運行維護費較大。

5 結(jié)束語

綜合上述因素，本期工程主凝結(jié)水系統(tǒng)按如下原則進行配置：（1）按方案一設(shè)計，供熱采暖凝結(jié)水回水至7號低加出口。（2）主凝結(jié)水泵容量與臺數(shù)按2×100%配置，且共用一臺變頻裝置。（3）采暖回水首站內(nèi)設(shè)4×100%的熱網(wǎng)采暖凝結(jié)水回水輸送泵，每臺機均對應(yīng)一運行一備。配兩臺變頻裝置，并需增加兩臺30m3閉式凝結(jié)水回收設(shè)備。