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【摘 要】 本文主要介绍了新泰市在城市供热改造过程开展的主要技术工作,工程实施中采取的节能技术措施以及改造实施成效。
【关键词】 供热规划;热电联产;低真空改造;节能
1 概述
新泰市位于山东省中部,归属于泰安市。新泰市从2010年3月开始供热专项规划编制,到2014年城区“汽改水”工程全面完成,通过四年时间城市供热发展实现了从“小规模、差质量、高能耗、管理混乱”到热源充足、采暖效果好、运行能耗低和管理规范化的转变。
2 城市供热现状及存在问题
2.1热源及供热系统现状
供热改造之前,新泰市青云区唯一集中供热热源为新泰正大热电厂。电厂装机为七炉三机,容量为28MW,即1×C15MW抽凝机组+1×B6MW背压机组+1×7MW背压前置机配2×75t/h+1×35t/h循环流化床锅炉和3×35t/h燃煤锅炉+1×150t/h高压锅炉。热源配套的外部供热系统为蒸汽管网间接供热系统和低温循环水直供系统(C15MW机组低真空改造作为热源)。蒸汽供热系统为热电厂机组抽汽,经蒸汽管网供应到小区换热站,经汽水换热后供给各采暖用户,蒸汽管网大部分建于2000年左右,沿城区道路架空敷设为主。
2.2存在主要问题
(1)由于正大热电厂机组规模较小,正常运行工况下热电厂总供热量为156MW,可满足350万平方米左右采暖需求(热指标按45W/m2),基本已经处于满负荷运转,而根据供热专项规划,到2015年青云区采暖需求将达到850万平方米,热源供热缺口较大。
(2)低温循环水直供系统由于受到电厂凝汽器承压能力的限制,管网回水压力不能超过0.35MPa,导致系统的定压无法满足部分热用户的充水要求,包括城区北部地势较高的采暖用户、地势相对不高的高层建筑。
(3)低温循环水管网建设没有统一规划,分支开口较多,同时没有必要的控制调节设备,分支阀门只具备简单的开关功能,管网的水力失调严重。
(4)大部分蒸汽管道运行已超过10年,部分架空管道的保温基本已经脱落和炭化失效,保温效果差,热损失达到25%以上。直埋管道长期浸泡在水中,外护钢管腐蚀严重。另外,补偿器破坏和阀门渗漏日益严重。
(5)部分小区二级管网建设时间较长,管道腐蚀严重,出现“跑、冒、滴、漏”导致系统失水严重。
由于受到现有热电厂机组的运行模式的限制加之整个管网系统缺乏必要的控制、调节手段,导致整个系统水力失调,无法稳定、可靠地运行,造成城区供热质量差。
3 主要改造实践工作
(1)组织开展供热专项规划编制工作
通过规划编制,结束了新泰市城区无供热专项规划的历史,使城市集中供热发展有了明确的目标和发展方向;规划对城市热源发展方案、供热系统的改造方式和供热体制等均进行了科学合理具体的实施方案。城市供热系统的改造工作在供热规划的指导性全面的开展和实施的。
(2)引入城市周边可利用的大型电厂资源,将其改造为城市热源
要求距离青云城区12公里左右的华能泰安众泰电厂2×150MW纯凝机组进行供热改造,作为城区的主力热源。热源设计供热能力800万平方米,一期工程建设400万平方米。电厂的引入解决了城区热源不足的矛盾,为城市供热改造和发展提供了基础,同时也实现了多热源互为备用,提高了供热的安全可靠性。
(3)进行城区蒸汽管网“汽改水”置换工作
从华能众泰电厂建设DN900高温热水主管道一条,沿规划国贸路向北敷设青云区,对区域内全部蒸汽管网进行置换改造工作,同时对蒸汽换热站进行整合,新建区域换热站,换热站按照远程全自动无人值守型配置。高温热水管网设计供回水温度为105/55℃。为保障供热安全可靠性,两大热源实现联网供热。
(4)现状低温循环水管网系统改造
根据正大热电厂C15MW机组低真空循环水的供热能力,划定区域范围,保留利用现状低温直供系统。为解决现状低温循环水系统存在的突出问题,将大部分区域的直供系统改造成间接连接的系统形式。将原有的低温循环水管网改造成一次高温热水管网,通过设置区域换热站,将用户系统与电厂隔离。同时正大热电厂厂内配套新建300万平方米换热能力的换热首站一座。
(5)对现状管道、阀门腐蚀、破损严重、失水率高的老旧小区二级管网及采暖效果不佳的户内串联系统改造
4 节能技术和工艺的利用
(1)全部保留利用现有低温热水管网,将其改造成高温热水间接连接系统形式。改造后,供热系统的失水率从10%降至1%,同时解决了直供系统供回水压力限制的影响。
(2)供热管网全部采用无补偿直埋敷设技术,一方面工程造价降低约20%;同时施工周期缩短,施工难度降低;避免了采用补偿器增加的管道风险。
(3)电厂换热首站均使用汽动循环水泵,节约用电。
(4)换热站采用加药处理工艺,不再配置软化水设备,减少了设备投资、节省了站房空间用地,同时降低了钠离子交换对地下水质的破坏。
(5)换热站内取消传统备用循环水泵的设计,减少了水泵的数量,降低了投资和节省了空间。
(6)供热系统实现智能化、远程控制,可实现热源、换热站和热用户一体化的调节监控。
5 改造实施成效
(1)通过整合区域供热资源、理顺了供热运营管理体制,组建了政府主导的热力公司,负责配套管网的建设运营管理,形成了城区“一张网、多热源”的发展模式。
(2)个别小区多年来采暖不热的情况得到改善,城区整体采暖效果全面显著提高。
(3)打破了城区原有单一热源的现状,形成了多热源、联网供热格局,城市热源供热能力得到提升,供热安全保障性得到提高。
【关键词】 供热规划;热电联产;低真空改造;节能
1 概述
新泰市位于山东省中部,归属于泰安市。新泰市从2010年3月开始供热专项规划编制,到2014年城区“汽改水”工程全面完成,通过四年时间城市供热发展实现了从“小规模、差质量、高能耗、管理混乱”到热源充足、采暖效果好、运行能耗低和管理规范化的转变。
2 城市供热现状及存在问题
2.1热源及供热系统现状
供热改造之前,新泰市青云区唯一集中供热热源为新泰正大热电厂。电厂装机为七炉三机,容量为28MW,即1×C15MW抽凝机组+1×B6MW背压机组+1×7MW背压前置机配2×75t/h+1×35t/h循环流化床锅炉和3×35t/h燃煤锅炉+1×150t/h高压锅炉。热源配套的外部供热系统为蒸汽管网间接供热系统和低温循环水直供系统(C15MW机组低真空改造作为热源)。蒸汽供热系统为热电厂机组抽汽,经蒸汽管网供应到小区换热站,经汽水换热后供给各采暖用户,蒸汽管网大部分建于2000年左右,沿城区道路架空敷设为主。
2.2存在主要问题
(1)由于正大热电厂机组规模较小,正常运行工况下热电厂总供热量为156MW,可满足350万平方米左右采暖需求(热指标按45W/m2),基本已经处于满负荷运转,而根据供热专项规划,到2015年青云区采暖需求将达到850万平方米,热源供热缺口较大。
(2)低温循环水直供系统由于受到电厂凝汽器承压能力的限制,管网回水压力不能超过0.35MPa,导致系统的定压无法满足部分热用户的充水要求,包括城区北部地势较高的采暖用户、地势相对不高的高层建筑。
(3)低温循环水管网建设没有统一规划,分支开口较多,同时没有必要的控制调节设备,分支阀门只具备简单的开关功能,管网的水力失调严重。
(4)大部分蒸汽管道运行已超过10年,部分架空管道的保温基本已经脱落和炭化失效,保温效果差,热损失达到25%以上。直埋管道长期浸泡在水中,外护钢管腐蚀严重。另外,补偿器破坏和阀门渗漏日益严重。
(5)部分小区二级管网建设时间较长,管道腐蚀严重,出现“跑、冒、滴、漏”导致系统失水严重。
由于受到现有热电厂机组的运行模式的限制加之整个管网系统缺乏必要的控制、调节手段,导致整个系统水力失调,无法稳定、可靠地运行,造成城区供热质量差。
3 主要改造实践工作
(1)组织开展供热专项规划编制工作
通过规划编制,结束了新泰市城区无供热专项规划的历史,使城市集中供热发展有了明确的目标和发展方向;规划对城市热源发展方案、供热系统的改造方式和供热体制等均进行了科学合理具体的实施方案。城市供热系统的改造工作在供热规划的指导性全面的开展和实施的。
(2)引入城市周边可利用的大型电厂资源,将其改造为城市热源
要求距离青云城区12公里左右的华能泰安众泰电厂2×150MW纯凝机组进行供热改造,作为城区的主力热源。热源设计供热能力800万平方米,一期工程建设400万平方米。电厂的引入解决了城区热源不足的矛盾,为城市供热改造和发展提供了基础,同时也实现了多热源互为备用,提高了供热的安全可靠性。
(3)进行城区蒸汽管网“汽改水”置换工作
从华能众泰电厂建设DN900高温热水主管道一条,沿规划国贸路向北敷设青云区,对区域内全部蒸汽管网进行置换改造工作,同时对蒸汽换热站进行整合,新建区域换热站,换热站按照远程全自动无人值守型配置。高温热水管网设计供回水温度为105/55℃。为保障供热安全可靠性,两大热源实现联网供热。
(4)现状低温循环水管网系统改造
根据正大热电厂C15MW机组低真空循环水的供热能力,划定区域范围,保留利用现状低温直供系统。为解决现状低温循环水系统存在的突出问题,将大部分区域的直供系统改造成间接连接的系统形式。将原有的低温循环水管网改造成一次高温热水管网,通过设置区域换热站,将用户系统与电厂隔离。同时正大热电厂厂内配套新建300万平方米换热能力的换热首站一座。
(5)对现状管道、阀门腐蚀、破损严重、失水率高的老旧小区二级管网及采暖效果不佳的户内串联系统改造
4 节能技术和工艺的利用
(1)全部保留利用现有低温热水管网,将其改造成高温热水间接连接系统形式。改造后,供热系统的失水率从10%降至1%,同时解决了直供系统供回水压力限制的影响。
(2)供热管网全部采用无补偿直埋敷设技术,一方面工程造价降低约20%;同时施工周期缩短,施工难度降低;避免了采用补偿器增加的管道风险。
(3)电厂换热首站均使用汽动循环水泵,节约用电。
(4)换热站采用加药处理工艺,不再配置软化水设备,减少了设备投资、节省了站房空间用地,同时降低了钠离子交换对地下水质的破坏。
(5)换热站内取消传统备用循环水泵的设计,减少了水泵的数量,降低了投资和节省了空间。
(6)供热系统实现智能化、远程控制,可实现热源、换热站和热用户一体化的调节监控。
5 改造实施成效
(1)通过整合区域供热资源、理顺了供热运营管理体制,组建了政府主导的热力公司,负责配套管网的建设运营管理,形成了城区“一张网、多热源”的发展模式。
(2)个别小区多年来采暖不热的情况得到改善,城区整体采暖效果全面显著提高。
(3)打破了城区原有单一热源的现状,形成了多热源、联网供热格局,城市热源供热能力得到提升,供热安全保障性得到提高。