高温热水供热系统运行调节与技术改造①

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1、高温热水供热系统运行调节与技术改造①　　摘要：通过虹桥国际机场扩建工程西区能源中心对热水供热系统的案例，从系统的设计、工作原理和运行情况介绍该供热方式的实际应用。针对应用该系统所发现的一些问题，提出技术改进方案，完善运行调节，希望以此推动热水供热系统在上海地区更好、更广泛地应用。关键词：热水供热系统能源中心虹桥机场运行调节技术改造中图分类号：TU83文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0047-021前言1.1背景虹桥国际机场作为上海机场集团的两大机场之一，在上海机场系统中起辅助作用，并与浦东国际机场互为备降。同时也是虹桥交通枢纽的重要组成部分

2、，构建了“空铁联运”的模式，起着面向全国、服务长三角的作用。9由于虹桥国际机场的年航空旅客吞吐量在2004年已经达到1489万人次，远远超过最初的设计吞吐量（960万人次），多年处于超负荷状态。为了满足航空业务增长的需求，缓解运行压力，特别是保障上海世博会的需要，机场方面借助上海航空枢纽港和虹桥综合交通枢纽建设，自2008年开始实施西区扩建工程，全面助力推进上海“两个中心”建设。2012年虹桥机场东区改造的规划逐步开展，并将在2013年下半年正式实施启动，虹桥国际机场在上海“两个中心”建设的作用将更加突出地日益彰显，并将对虹桥商务区的发展提供强有力的支持。1.2供热需求虹桥

3、国际机场扩建工程西区能源中心位于上海虹桥机场T2航站楼北侧，于2008年6月开工，2010年1月竣工验收，并与候机楼同步在2010年3月16日投入正式运行。其作用在于为虹桥机场T2航站楼、预留指廊和南、北两个酒店（建筑面积共47.3万m2）进行供冷供热。目前服务范围是T2航站楼和南侧酒店（建筑面积为38.8万m2），规划热负荷情况如表1。由上表1确定能源中心需要配备总容量32.3MW以上的锅炉作为热源，且预留扩建场地考虑后期侧预留指廊和酒店（合计建筑面积8.5万m2）的热负荷。2供热系统的设计和工作原理2.1高温热水系统的设计在明确热负荷后，设计对供热系统采用蒸汽还是热水作

4、为输送介质进行比较，从节能角度、投资效益、水资源利用等角度出发，选择在上海地区应用大体量高温热水供热系统。能源中心设计安装3台11.29MW的热水锅炉（两用一备），并预留一台锅炉的位置，以满足后期扩建项目需要。2.2热水系统的工作原理高温热水系统工作原理是利用热水循环水泵将传热的媒介（热水）在能源中心和候机楼之间打循环，在能源中心使用热水锅炉加热获取热量，在候机楼使用板式热交换器释放热量，通过供、回水压差调节流量确定所需热量的输送（详见图1）。在候机楼的8组板式热交换器设置电动调节阀，根据需求的变化调节阀门开度，从而影响供、回水的压差。该压差进而调节变频循环水泵的运行频率，

5、从而改变循环水量使之与供热的需求相匹配。3供热系统的运行3.1初步的调试和运行2009年12月能源中心和候机楼的基本建成，根据需要进入试运行阶段，开始供热。但当时由于热力监控系统尚未完成安装，原本自动运行的设备（包括锅炉、循环水泵、板式热交换器的控制阀）由于缺少控制源信号，供热系统的调试工作只能依靠人工设置，手动进行调节和干涉。彼时的运行都依靠运行人员的责任心、技术能力和历史经验。虽然最终手动调试成功，确保了候机楼的运行，但这花费了大量的人力和物力，且仅仅能够实现系统的基本运转，与设计理念相比较有一定差距。93.2全自动调试和运行2010年10月底热力监控系统安装完毕，并逐

6、一成功进行了控制测试，于是整个热水供热系统具备了全自动调试和运行的条件。经过精心准备和协调，业主方、设计方、设备方和运行管理方共同努力，供热系统于12月中旬进入系统联动，完成全自动调试和运行，最终实现了整个热水供热系统的联动控制和自动运行。在整个调试过程中，通过在技术上的创新和改造，对设备性能参数和控制模式的调整，先后克服回水温度过低、循环流量不足、管网压力波动致使锅炉跳机的问题，还克服板式热交换器的控制阀调节过于灵敏致使管网控制震荡等多个问题。在技术上和运行管理上改善了原有系统，使得实际运行控制既与设计原理相符，又紧密结合经济运行和安全保障的需要，确保了高温热水供热系统在

7、机场的成功应用。3.3实际运行中存在的问题和改进措施通过对供热系统的运行热效率分析，整个系统的节能效果较好，能源利用率较高。但在实际运行中也存在着调节控制的稳定性、连续性和及时性不够理想的问题。3.3.1热水供热系统运行调节的稳定性9由于系统采用大温差、变流量的控制原理，根据用户的用热需求（温差），板式热交换器的调节阀实时调节流量，变化较快。调节阀引起的管网压差变化也相应较快，热水循环变频泵的运行频率也随时变化。因此，整个热水供热系统是一个不断变化的。但作为热源的热水锅炉需要具备稳定的运行条件和技术参数才能安全、可