低真空循环水供热存在的问题及解决方法

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1、低真空循环水供热存在的问题及解决方法1 低真空循环水供热原理及应用   2001年,国家经贸委、国家发展计划委、建设部发布的《热电联产项目可行性研究科技规定》1.6.7条:“在有条件的地区,在采暖期可考虑抽凝机组低真空运行,循环水供热采暖的方案,在非采暖期恢复常规运行”。因此,低真空循环水供热符合现行规定。自20世纪70年代开始,我国北方一些电厂将部分装机容量<50MW的凝汽式汽轮机用于低真空运行,采用排汽加热循环冷却水直接供热或作为一级加热器热源[1、2]。威海市热电厂、牟平县热电厂、乳山市热电厂、荣成市热电厂等多家电厂已采用低真空循环水供热多年,技术可靠,运行稳定。2 低真空循环水供热

2、的特点    采取低真空循环水供热时,汽轮机组无需大规模改造,只需将凝汽器循环冷却水的入口及出口管接入供热系统。为保证凝汽器低真空安全运行,正常情况下水侧压力不能超过0.196MPa,热网回水温度一般低于50℃。因此,必须加固凝汽器,使其承压达到0.4MPa,供、回水温度采用60、50℃为宜[3]。由于低真空运行只是汽轮机的特殊变工况,对汽轮机本体没有改动,但凝汽器在低真空运行期间,汽轮机组的发电量受供热量直接影响[1]。因此,合理确定供热面积对低真空运行汽轮机组的经济运行影响很大。3 存在的问题及解决方法3.1 基本情况    荣成市斥山热电厂是国内最早的小型热电厂之一,拥有2台蒸发量为

3、35t/h的蒸汽锅炉和2台装机容量为6MW的抽汽凝汽式汽轮热电机组。2001年,该厂建设以这2台热电机组为热源的低真空循环水供热工程,设计供热能力为34.4MW,最大供热能力为45.8MW。供热首站内所有设备按照设计供热能力考虑,设计供、回水温度为60、50℃,采用低温水直供方式,不设二级热力站,总规划供热面积为60×104m2。    由于对低真空循环水供热运行缺乏经验,2004年当供热面积仅为30×104m2时,即暴露出供热能力不足现象,各供热区域水力失调严重,用户满意率较低,热网运行的安全性与经济性较低。3.2 首站   ① 首站系统流程   回水经凝汽器加热后,通过循环泵加压送至热

4、网,首站系统流程见图1。    ② 首站主要设备参数   首站主要设备为:2台凝汽器、2台热网循环泵、2台热网补给水泵、1台DN600mm卧式除污器。凝汽器传热面积为560m2,水侧设计流量为1410m3/h。1号循环泵的输入功率为260kW,流量为755m3/h,扬程为78m。2号循环泵的输入功率为360W,流量为1260m3/h,扬程为75m。3.3 运行现状及存在的主要问题   ① 运行现状   在供暖初末期,运行1台凝汽器与2台循环泵;在供暖中期,运行2台凝汽器与2台循环泵。由低真空循环水供热的性质决定,热网采用质调节。   ② 存在的主要问题   a. 热网水力失调严重,热网近端

5、热用户普遍未安装流量调节阀,远端热用户普遍安装了自力式流量调节阀。这不仅不利于热网水力平衡调节,而且加重了水力失调,表现为近端热用户过热,远端热用户不热。   b. 低真空循环水供热运行调节方式采用质调节,而凝汽器循环冷却水进出口温度宜保持恒定,导致首站对供暖期的负荷调节不力。   c. 由于部分热用户室内温度不达标,因此在局部管道上加装了管道增压泵。但运行记录表明,增压泵运行影响其上游热用户的供热质量。   d. 少数热网近端热用户也出现了室内温度不达标的问题。   e. 热网失水量过大。   f. 部分住宅小区最高点出现集汽情况。   g. 循环泵设计流量偏小,无法满足规划供热面积60

6、×104m2的需求。   h. 首站除污器两侧未安装压力计,无法测量除污器的堵塞情况。   i. 首站2台凝汽器未设旁通管,若其中一台凝汽器出现故障,易出现另一台过流量运行。   j.2004年,凝汽器循环冷却水出口温度达到70℃,出口温度过高,严重影响热电机组发电效率,经济损失较大。3.4 解决方法   ① 热网水力失调主要是大流量小温差的供热方式造成的,尤其是近端热用户的过流量往往直接导致热网供回水压差过小,远端热用户流量不足。另外,缺乏对热网的调节手段,阀门等调节装置的可操作性不强。针对这种情况,对设有自力式流量调节阀处,严格按要求调整调节阀流量。在设置闸阀处,调节阀门的相对开度,控

7、制供热介质流量。尽量降低近端热用户的流量,保证远端热用户足够的资用压力。自力式流量调节阀按照阀门上刻度调整流量即可。闸阀可以按照下面两种方法调节:一是测量闸阀处供回水温差,按照近端热用户供回水10℃温差、远端热用户供回水6~8℃温差控制供水闸阀的相对开度;二是测量闸阀处供回水压差,在供回水管压力测孔处安装压力计,按供回水水头差3m控制供水闸阀的相对开度。    通过调整自力式流量调节阀及闸阀的相对开度,远端不热的热用户基

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