如何技術改造提高供熱壓力

方自動

摘要：提高遠端熱用戶供熱壓力，滿足其用熱需求。受地域的限制，部分熱用戶距離熱電廠較遠，最遠端用戶離開熱電廠約12公里。且最遠端用戶個體用汽量最大，目前最大用汽量約64T/H。未來最遠端用戶用汽還有繼續增大的趨勢，估計約增加21噸/時。本文主要講述如何技術改造提高供熱。

關鍵詞：提高供熱壓力;最遠端用戶;用戶用氣

引言：因熱電廠對外供熱用戶用汽負荷很不均衡;高峰用汽時段幾乎都集中在白天，白天用汽達230噸/時，晚上用汽不到50噸/時;由此造成遠端用戶在高峰時段用汽壓力低至0.35MPa，已無法滿足用戶正常生產的蒸汽壓力（0.55MPa以上）需求，急需通過增壓方式滿足其生產需求。

一、技術改造思路：

1.1、提高供熱壓力方法：

1.1.1、方案一：

增加熱電廠輸出壓力;因熱電廠汽輪機額定排汽壓力為0.88MPa（表壓），在高峰用汽時段，要達到末端用戶用汽需求，需要機組基本處于高于額定排汽壓力的狀態運行。

1.1.2、方案二：

采取局部增壓方案：利用與低壓蒸汽管道平行布置的中壓蒸汽管線向低壓管線補壓。

二.技術工藝和裝備的選擇

2.1設備選擇：

選用杭州杭輔電站輔機廠生產的蒸汽噴射式混合器（又稱壓力匹配器、調壓節能器）。該設備于2008年取得國家專利，專利號：ZL 2008 2 0120719.9。

2.2設備工作原理

蒸汽噴射式混合器（又稱壓力匹配器、調壓節能器或熱泵）是利用較高壓驅動蒸汽（一次蒸汽）作為動力源，通過噴嘴形成高速噴射流噴射，在其喉部產生低壓區，與被抽低壓蒸汽形成壓力差，將低壓蒸汽抽入。經過高低壓蒸汽的混合，輸出壓力高于被抽低壓蒸汽的壓力，從而達到低壓蒸汽升壓的目的。

三.熱電廠供熱管網遠端支線增壓方案

2019年根據對最遠端支線（A-B）未來用汽量調查，最大瞬時用汽量將達到85噸/時。按照這個基礎數據及用戶用汽壓力需求確定改造方案。見下圖

3.1壓力匹配器布置位置：

布置于離中壓管線最近點：圖一中的A點位置，這樣的布置有利于中壓管線接管，一次性投入成本最低。

3.2壓力匹配器與原管線（主路供汽）布局關系：壓力匹配器與

主路供汽呈并聯布置;

3.3壓力匹配器投用和退出時的系統工作邏輯：見下圖

3.3.1壓力匹配器投用前，主路電動切斷閥9、混合汽電動切斷閥7全開，蒸汽通過主路旋啟式止回閥10往遠端輸送。

3.3.2壓力匹配器投用后，主路電動切斷閥9全開，經增壓后的混合蒸汽壓力高于主路蒸汽壓力，使主路旋啟式止回閥10關閉，切斷低壓蒸汽往原主路輸送，取而代之的混合蒸汽即沿主路往遠端輸送。

3.4、投用壓力匹配器后，末端用戶壓力估算：

在當前用汽情況下，通過壓力匹配器增壓后，按圖一中最大用汽量64噸/時實測，壓力匹配器未改造前，A點與末端用戶D端的最大壓差為0.27MPa。

經壓力匹配器增壓后，混合汽出口壓力為0.9MPa，在當前同等最大用汽量64噸/時估算，到末端用戶的蒸汽壓力不低于0.9-0.27=0.63MPa。大于用戶需求壓力0.55MPa，能滿足用戶目前最大用汽量的要求。

四.實際運行狀態（用汽高峰時段）

4.1.壓力匹配器運行參數：

高壓進口壓力：2.593MPa

低壓進口壓力：0.727MPa

混合汽出口壓力：0.892MPa

壓力匹配器開度：90%

4.2滿足用戶參數要求，達到預期效果。

從以上參數可知，壓力已達到要求：在輸入參數基本符合壓力匹配器設計參數情況下，均高于0.55MPa，滿足用戶要求。

壓力匹配器供熱總量達到70.13噸/時，雖然未到達設計值85噸/時，但是，因其高壓進口壓力相對低于設計壓力2.8MPa，且壓力匹配器開度尚未達到100%，因此該壓力匹配器運行參數基本符合設計要求。

五、效益分析

5.1項目計劃主要技術、經濟指標完成情況：

5.1.1技術指標：

滿足熱用戶對蒸汽壓力的需求（低壓蒸汽壓力不低于0.55MPa）

5.1.2經濟指標：

5.1.2.1投用壓力匹配器前：

外供低壓蒸汽量：3000t/d，外供低壓蒸汽壓力為0.80MPa，機組發電單位汽耗為：10.5kg/kWh.

外供中壓蒸汽量：200t/d，外供中壓蒸汽壓力為2.76MPa，機組發電單位汽耗為：25kg/kWh.

5.1.2.2投用壓力匹配器后：

外供低壓蒸汽量：2900t/d，外供低壓蒸汽壓力為0.75MPa，機組發電單位汽耗為：10.03kg/kWh

中壓蒸汽補低壓蒸汽每日消耗100t/d，中壓抽汽蒸汽壓力為2.76MPa，汽輪機供中壓蒸汽300t/d，機組發電單位汽耗為：25kg/kWh

5.1.3綜合效益：

5.1.3.1投用壓力匹配器后外供低壓蒸汽發電汽耗降低;

5.1.3.2外供中壓蒸汽量增加;供低壓蒸汽汽量，低壓蒸汽發電汽耗減少，發電量增加。

A、降低低壓蒸汽壓力增加的發電量計算：投用匹配器后低壓蒸汽量/投用后機組發電單位汽耗-投用前低壓蒸汽量/投用前機組發電單位汽耗：

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

B、投用匹配器后外供中壓蒸汽增加，增加的發電量計算：中壓補低壓蒸汽量/中壓蒸汽發電單位汽耗：100*10^3kg/25kg/kWh=4000kWh

投用壓力匹配器后多發電量=3418.3+4000=7418kWh;

C、增加發電收入：按當前進網電價0.5058元/kWh計算

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

年收益（按年高峰運行時間180天計）：3752*180=67.5萬元

總結：改造后滿足了用戶用汽需求;高峰時段可以低壓運行，運行安全有保障;3年即可收回投資，經濟效益明顯。

參考文獻

[1]李善化，康慧，等.集中供熱設計手冊[M].中國電力出版社.

[2]陸耀慶.供暖通風設計手冊[M].中國建筑工業出社.

[3]賀平，等.供熱工程[M].中國建筑工業出版社.