熱電聯產企業廠外熱網擴容方案分析

夏明　許青云　鄭立軍

【摘 要】隨著當前居民對美好生活的追求，采暖供熱面積逐年增多，供熱管網急需擴容。另一方面，以散煤作為燃料的小鍋爐熱源點冬季對環境質量影響很大，不利于居住環境改善;因此，作為當地唯一的熱電聯產熱源點，某電廠計劃在廠外實施新接熱負荷擴容工程，提升該公司供熱能力和供熱可靠性，滿足熱用戶的熱需求，同時改善居住環境。

【關鍵詞】供熱管網;擴容;供熱可靠性

中圖分類號： F406.72;F426.61 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）35-0238-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.116

0 引言

打贏藍天保衛戰，是黨的十九大作出的重大決策部署，事關滿足人民日益增長的美好生活需要，事關全面建成小康社會，事關經濟高質量發展和美麗中國建設[1]。為加快改善環境空氣質量，打贏藍天保衛戰，某地區燃燒散煤的小鍋爐急需關停;其所接待的熱用戶須由附近唯一的熱電聯產熱源點供給熱量。

另一方面，隨著經濟水平的提高，居民集中供暖的需求持續增加，該地區新建樓盤所新增的熱用戶急需接入城市管網，由熱電聯產機組供給熱量。

本文以東北某地區網源一體企業熱網擴容項目為案例，分析改造方案的可行性。

表1 老首站內熱網加熱器統計表

1 機組概況

某企業原有裝機2×12MW，原有1#、2#汽輪機為奧地利伊林公司生產的12MW次高壓抽汽凝汽式汽輪機。設有一級可調整抽汽和兩級不可調整抽汽。2012年，為了實現熱電聯產，增加供熱能力，滿足區域采暖要求，提高機組運行效率和經濟性。將原1#（12MW）抽凝式汽輪發電機組改為背壓式汽輪機組（B15-4.9/0.49）。

2 熱網系統

2.1 首站概況

廠內首站包括老首站和新建水水換熱站。

老首站熱網加熱器統計表如表1所示。

水水換熱站為2017年增加的70MW熱水鍋爐配套的換熱設備，站內設4臺水—水板式換熱器，每臺功率為20MW。

圖1 供熱系統圖

2.2 供熱系統圖

該企業熱源側有兩臺12MW可調抽凝式汽輪發電機組（2012年改造1#機組為背壓式）抽汽和1臺70MW熱水鍋爐。

采暖汽源為0.15Mpa和0.49Mpa的蒸汽，其中0.15Mpa蒸汽來自2#機組的采暖抽汽和0.15Mpa減溫減壓器，0.49Mpa蒸汽來自1#機組的排汽和0.5Mpa減溫減壓器。供熱首站設置1#～8#換熱器，1#、2#、5#和6#換熱器的汽源為0.15Mpa蒸汽，其中5#和6#換熱器用于廠內供熱，3#、4#、7#和8#換熱器的汽源為0.49Mpa蒸汽。某電廠供熱系統圖如圖1所示。

3 熱負荷分析

3.1 采暖熱負荷

據統計，截止上一采暖季結束，該企業總供熱聯網面積為458×104平方米，實供面積達到350×104平方米。

上一采暖季，收取采暖費的面積為350×104平方米，實際入住面積為335×104平方米，另外15×104平方米面積由開發商交采暖費，并沒有居民入住。因此，上一采暖季結束之后，15×104平方米面積不再供暖，開發商也不再交采暖費。本工程現有采暖用戶實供面積按照335×104平方米（不包括下一年新增）考慮。

3.2 工業熱負荷

該企業簽訂了工業蒸汽供需合同。根據合同規定，該企業每年將為化工企業提供16×104噸1.0MPa±0.05MPa的飽和蒸汽（表壓）。

經核算，在1#背壓機額定工況（排汽量118.6t/h）和2#抽凝機最大抽汽工況（抽汽60t/h）下，1#背壓機組供熱能力82.6MW，2#抽凝機組供熱量為40.4MW，兩臺機組供熱負荷能力為123MW，加上熱水鍋爐后全廠供熱能力為193MW。此種工況下，1#汽輪機進汽134t/h，2#汽輪機進汽74.86t/h，合計208.86t/h，另外剩余16.14t/h循環流化床鍋爐來汽可作為工業用汽汽源，工業供熱能力可達15MW。

綜上，采暖熱負荷193MW，工業熱負荷15MW，總供熱能力208MW。廠內供熱能力滿足下一采暖季供熱規劃熱負荷和工業用熱負荷。

4 改造方案

本項目主要針對新建樓盤進行聯網供熱的工程施工，新建樓盤在城區內現有換熱站的供暖半徑之內的，在保證供暖能力的情況下，只進行二次網接入施工;但由于聯網后，供暖面積超過了現有換熱站的供暖能力，進行換熱站擴建，并將新用戶二次網接入擴建換熱站;另外，新建樓盤不在供暖半徑之內的，需要新建換熱站，并敷設一次管網。廠外一次網管線分為三條，西線、東線和江北線。接入西線的換熱站有8#，10#，16#，6#，14#，2#，12#換熱站，接入東線的換熱站有5#，1#，3#，4#，13#，11#，接入江北線的有江北工業園換熱站。

根據水力計算結果可知，東線最不利環路沿程阻力154.99kPa（單程），折合31m（含供回水），加上首站15m和最遠端換熱器10m，總阻力可達56m;西線最不利環路沿程阻力79.01kPa（單程），折合15.8m（含供回水），加上首站15m和最遠端換熱器10m，總阻力可達40.8m;則整個熱網系統在新增熱負荷下的最不利環路在東線，最不利換熱站為華韻四期換熱站。熱網首站4臺熱網循環水泵揚程為75mH2O～90mH2O，揚程滿足要求。

東線流量1578.34m3/h，西線1051.44m3/h，江北線21.9m3/h，總流量為2651.68m3/h，首站四臺循環水泵揚程分別為75m、90m、90m、77m，對應的設計流量分別為1646m3/h、790m3/h、790m3/h、1600m3/h，經過分析循環水泵的性能曲線圖，四臺水泵的流量滿足要求。

5 結論

本項目建成后，主要節煤量體現在新接入熱用戶取代熱水爐供熱。

本次工程新接入12家熱用戶，掛網面積總計55.61×104平方米，實供面積為45×104平方米。單位面積熱耗以0.413GJ/m2計算，一個采暖季熱負荷約為18.59×104GJ，相比小鍋爐，擴容之后累計全年可節約標煤0.669萬噸，實現減排CO2為1.75萬t，SO2為160.6t，NOx為46.8t，粉塵為0.48萬t，將有力推進桓仁城市建設和節能減排事業發展，為企業更好履行社會責任做出更大貢獻。

【參考文獻】

[1]國務院關于印發打贏藍天保衛戰三年行動計劃的通知[J].新疆電力技術，2018（03）：1-9.