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【摘要】本文针对火力发电厂主厂房采暖两种热媒介质方式的分析，对比正常运行时，两种采暖系统的利弊，确定了适合火力发电厂主厂房的采暖方案。
【关键词】火力发电厂；主厂房；蒸汽采暖系统；热水采暖系统；经济技术比较
Thermal power plant in cold areas the main heating methods On
Yao Qiang
(Shaanxi Province of China Power Engineering Co., LtdXi'anShaanxi710032)
【Abstract】In this paper, two thermal power plant main heating plant mass media methods of analysis, compared to normal operation, both pros and cons of heating system to determine the main thermal power plant for heating program.
【Key words】Thermal power plants;Main plant; steam heating system;Hot water heating system;Economic and technical comparison
1. 概述
众所周知，主厂房是整个火力发电厂的核心部分，其内设备运行的好坏直接关系到整个火电厂的安全运行。其建筑结构与其它普通建筑有着很大差别。对采暖系统设计，在采暖建筑热负荷计算、采暖方式、系统布置和采暖设备选择上都有着独特之处，与普通建筑的采暖系统设计有着很大的区别。
2. 主厂房采暖系统热源两种方式的经济技术宏观比较
主厂房作为火力发电厂最大的采暖用户，不仅要消耗大量的热量，而且采暖系统也非常复杂。选择合适的采暖热媒，不仅可以简化采暖系统，而且还可以降低运行费用。
2.1蒸汽采暖系统。
主厂房在火电厂建筑中属于高大车间，围护结构中窗户面积较大，使得采暖热负荷大，从而蒸汽耗量多。长期以来，主厂房一直采用汽轮机抽汽直接作为采暖热媒。主要是利用蒸汽热媒介质在散热器内凝结放热，其温度不变。因此，散热器表面温度的平均温度基本上等于进入的蒸汽温度。为维持主厂房采暖室内温度起到了一定的作用。
但是，近十几年来广泛建设的大容量高温高压发电机组，锅炉对水质要求极为严格，汽轮机抽汽直接作为采暖热源，其蒸汽凝结水均由于水质不合格而排放，致使锅炉不得不补入大量的除盐水，由此造成锅炉热效率下降和化学水处理系统运行费用增加，影响电厂的经济运行。
采用蒸汽作为采暖热媒最主要存在以下几个问题：
2.1.1蒸汽采暖系统为季节性运行，管道保养困难（停运季节里需将管道内充满水进行湿式保养），维护工作量大。
2.1.2最突出的问题也就是凝结水回收问题，这也是目前所有采用蒸汽采暖系统的电厂都不同程度的共性问题。如蒸汽直接进入采暖系统，管网中的铁锈混入凝结水中，致使凝结水因含铁量过高而无法回收。导致所需要的补充水质成本较高。
2.1.3由于蒸汽采暖管路系统设计不合理，凝结水疏水不畅造成堵汽现象，影响采暖效果。
2.1.4疏水器性能不好（失靈），尤其是长期运行后，蒸汽通过疏水器大量进入凝结水管道，最后返回热源凝结水箱，由放空管排入大气，从而形成泄漏热量损失严重。
2.1.5当饱和凝结水通过疏水器和凝结水管道进入热源凝结水箱时，沿途压力不断下降，使凝结水产生二次蒸发（包括疏水器漏汽），形成了所谓二次蒸发热损失，其值可达10～18%左右。
2.1.6当凝结水管道内漏入蒸汽后，使管道的压降增加，背压提高，因而远端（末端）采暖系统汽压低，凝结水排出不畅，影响了采暖系统的整体效果。有时为了采暖效果，临时采用胶管直接排向室外或下水道，同时还排放了大量的蒸汽，致使热损失大大增加。
2.1.7跑、冒、漏问题比较大，直接对火电厂的生产造成负面影响，如由于产品质量和施工质量等原因，从阀门、管道接头及散热器等处漏汽；蒸汽采暖系统管道腐蚀严重，从管道穿孔处泄漏出蒸汽等。
2.2热水采暖系统。
针对主厂房采暖系统直接采用汽轮机抽汽直接作为采暖热媒存在的问题，所以提出了“采暖热媒宜采用热水，不宜采用汽轮机抽汽直接作为较大采暖系统的热源。”的思路。这是由于锅炉给水水质要求高，为减小汽水损失，确保锅炉安全经济运行，以汽轮机抽汽直接供采暖使用是不合适的。目前采暖地区的集中采暖系统，已由小型、分散、低温的状况，向大型、集中、高温的方向发展。高温水采暖系统比蒸汽采暖系统具有使用年限长且便于调节和维护管理的特点。
采用热水作为采暖热媒最主要有以下优点：
2.2.1热水采暖的热效率较高，它比蒸汽采暖可节省燃料20～40%。
（1）这主要是因为热水采暖系统是一个完全封闭的循环系统，未曾用去的热量基本都能全部返回加热站。热水采暖的供水温度可随室外温度的升高，也即采暖热负荷的减少而进行集中的调节，使之降低。
（2）热水采暖系统能比蒸汽采暖系统节省大量的处理过得软化水，如蒸汽的泄漏损失、二次蒸发损失、凝结水不能全部返回。这些热量的损失是一切蒸汽采暖系统在或大或小的程度上所固有的，而在热水采暖系统中却是没有或者比较小。
（3）热水采暖系统管道的散热损失比蒸汽采暖系统小，这主要是一方面由于管径比较小，因而散热面积也较小；另一方面，由于热水采暖系统的供水温度可随室外温度的升高而调节降低，因而减小了散热的温差。
2.2.2热水采暖系统的维修费用比蒸汽采暖系统低多。这主要有下列二个方面的因素：
（1）在蒸汽采暖系统中，要求对疏水器、减压阀、凝结水回收装置等设备及部件进行大量的维护管理和维修工作，而在热水采暖系统中却只限于对循环水泵的维护。
（2）由于腐蚀和结垢，蒸汽采暖系统中的凝结水管使用寿命很短，而在热水采暖系统中则没有这一弊端。只要保持系统中水的一定含碱度，便可不致引起腐蚀。
实践证明，热水采暖系统的维修费用一般只为蒸汽采暖系统的1/3左右，维修人员相应减少一半左右。
2.2.3蒸汽采暖只能采用间歇调节，室温变化比较剧烈，而热水采暖系统可按室外温度的变化进行调节，即节约热量，又能较好地满足卫生要求。
2.2.4热水采暖系统的热容量比蒸汽采暖系统大几十倍，其热负荷的变化对加热设备的影响较小，因温度变化不剧烈，加热设备和采暖设备产品地质量较易保证，调节也比较容易。
2.2.5在蒸汽采暖系统中，系统末端往往得不到均匀的热量分配，而在热水采暖系统中，热水采暖的供热半径可远至几十公里，即使散热器前不装流量控制阀，也能大致保证均匀的热量分配。
2.2.6在发生管道破裂事故地情况下，热水采暖系统要比蒸汽采暖系统安全得多。这主要有下列四个方面的理由：（1）根据用喷嘴所作的喷流试验结果表明，采暖热水从孔口喷出时，最初喷射出的水温度比较低。这样，在发生事故时，便提供了片刻的时间，使人员能够来得及避让。
（2）当发生故障时，在相同的时间内从孔口喷射出的采暖热水中传输到周围空气中的热量，要比因蒸汽的逸出所散出的热量小的多。这主要是因为采暖饱和水（110℃）所具有的热焓要比相同压力和温度下的饱和蒸汽低的多。（3）当管道破裂从孔口喷出时，热水的出口流速和动能与蒸汽的出口流速和动能相比较，前者为后者的五分之一，因而，当发生事故时，在热水采暖系统中由此引起的反作用力也相应小得多。
（4）对于找不到蒸汽管段所发生的破裂，工作人员往往在很长时间内都无法察觉到。但是，对于热水采暖系统，热水的逸出却很容易被加热站所立刻发现。
所以，对主厂房采暖热媒介质设计采用热水，供暖热水来自全厂采暖热网加热站内的汽水换热器。这就不仅可以克服上述蒸汽采暖系统存在的问题，而且由于采暖热网汽水换热器的凝结水可以回收利用，从而减小了汽水损失，对保证火电厂的经济运行具有比较重要的作用，尤其是对于高温高压和超高压火电厂，此问题显得更为突出。
3. 结论
综上所述，主厂房采暖系统设计上在汽机房和锅炉房运转层及以下采用热水采暖为最佳的采暖方式。
参考文献
［1］《实用供热空调设计手册》陆耀庆，中国建筑工业出版社.
［2］《火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册》李善化，康慧，孙相军，中国电力出版社.
［3］《实用集中供热手册》 李善化，康慧，中国电力出版社.
［文章编号］1619-2737（2012）08-31-827
［作者简介］ 姚强（1981.11-），男，职称：工程师。
【关键词】火力发电厂；主厂房；蒸汽采暖系统；热水采暖系统；经济技术比较
Thermal power plant in cold areas the main heating methods On
Yao Qiang
(Shaanxi Province of China Power Engineering Co., LtdXi'anShaanxi710032)
【Abstract】In this paper, two thermal power plant main heating plant mass media methods of analysis, compared to normal operation, both pros and cons of heating system to determine the main thermal power plant for heating program.
【Key words】Thermal power plants;Main plant; steam heating system;Hot water heating system;Economic and technical comparison
1. 概述
众所周知，主厂房是整个火力发电厂的核心部分，其内设备运行的好坏直接关系到整个火电厂的安全运行。其建筑结构与其它普通建筑有着很大差别。对采暖系统设计，在采暖建筑热负荷计算、采暖方式、系统布置和采暖设备选择上都有着独特之处，与普通建筑的采暖系统设计有着很大的区别。
2. 主厂房采暖系统热源两种方式的经济技术宏观比较
主厂房作为火力发电厂最大的采暖用户，不仅要消耗大量的热量，而且采暖系统也非常复杂。选择合适的采暖热媒，不仅可以简化采暖系统，而且还可以降低运行费用。
2.1蒸汽采暖系统。
主厂房在火电厂建筑中属于高大车间，围护结构中窗户面积较大，使得采暖热负荷大，从而蒸汽耗量多。长期以来，主厂房一直采用汽轮机抽汽直接作为采暖热媒。主要是利用蒸汽热媒介质在散热器内凝结放热，其温度不变。因此，散热器表面温度的平均温度基本上等于进入的蒸汽温度。为维持主厂房采暖室内温度起到了一定的作用。
但是，近十几年来广泛建设的大容量高温高压发电机组，锅炉对水质要求极为严格，汽轮机抽汽直接作为采暖热源，其蒸汽凝结水均由于水质不合格而排放，致使锅炉不得不补入大量的除盐水，由此造成锅炉热效率下降和化学水处理系统运行费用增加，影响电厂的经济运行。
采用蒸汽作为采暖热媒最主要存在以下几个问题：
2.1.1蒸汽采暖系统为季节性运行，管道保养困难（停运季节里需将管道内充满水进行湿式保养），维护工作量大。
2.1.2最突出的问题也就是凝结水回收问题，这也是目前所有采用蒸汽采暖系统的电厂都不同程度的共性问题。如蒸汽直接进入采暖系统，管网中的铁锈混入凝结水中，致使凝结水因含铁量过高而无法回收。导致所需要的补充水质成本较高。
2.1.3由于蒸汽采暖管路系统设计不合理，凝结水疏水不畅造成堵汽现象，影响采暖效果。
2.1.4疏水器性能不好（失靈），尤其是长期运行后，蒸汽通过疏水器大量进入凝结水管道，最后返回热源凝结水箱，由放空管排入大气，从而形成泄漏热量损失严重。
2.1.5当饱和凝结水通过疏水器和凝结水管道进入热源凝结水箱时，沿途压力不断下降，使凝结水产生二次蒸发（包括疏水器漏汽），形成了所谓二次蒸发热损失，其值可达10～18%左右。
2.1.6当凝结水管道内漏入蒸汽后，使管道的压降增加，背压提高，因而远端（末端）采暖系统汽压低，凝结水排出不畅，影响了采暖系统的整体效果。有时为了采暖效果，临时采用胶管直接排向室外或下水道，同时还排放了大量的蒸汽，致使热损失大大增加。
2.1.7跑、冒、漏问题比较大，直接对火电厂的生产造成负面影响，如由于产品质量和施工质量等原因，从阀门、管道接头及散热器等处漏汽；蒸汽采暖系统管道腐蚀严重，从管道穿孔处泄漏出蒸汽等。
2.2热水采暖系统。
针对主厂房采暖系统直接采用汽轮机抽汽直接作为采暖热媒存在的问题，所以提出了“采暖热媒宜采用热水，不宜采用汽轮机抽汽直接作为较大采暖系统的热源。”的思路。这是由于锅炉给水水质要求高，为减小汽水损失，确保锅炉安全经济运行，以汽轮机抽汽直接供采暖使用是不合适的。目前采暖地区的集中采暖系统，已由小型、分散、低温的状况，向大型、集中、高温的方向发展。高温水采暖系统比蒸汽采暖系统具有使用年限长且便于调节和维护管理的特点。
采用热水作为采暖热媒最主要有以下优点：
2.2.1热水采暖的热效率较高，它比蒸汽采暖可节省燃料20～40%。
（1）这主要是因为热水采暖系统是一个完全封闭的循环系统，未曾用去的热量基本都能全部返回加热站。热水采暖的供水温度可随室外温度的升高，也即采暖热负荷的减少而进行集中的调节，使之降低。
（2）热水采暖系统能比蒸汽采暖系统节省大量的处理过得软化水，如蒸汽的泄漏损失、二次蒸发损失、凝结水不能全部返回。这些热量的损失是一切蒸汽采暖系统在或大或小的程度上所固有的，而在热水采暖系统中却是没有或者比较小。
（3）热水采暖系统管道的散热损失比蒸汽采暖系统小，这主要是一方面由于管径比较小，因而散热面积也较小；另一方面，由于热水采暖系统的供水温度可随室外温度的升高而调节降低，因而减小了散热的温差。
2.2.2热水采暖系统的维修费用比蒸汽采暖系统低多。这主要有下列二个方面的因素：
（1）在蒸汽采暖系统中，要求对疏水器、减压阀、凝结水回收装置等设备及部件进行大量的维护管理和维修工作，而在热水采暖系统中却只限于对循环水泵的维护。
（2）由于腐蚀和结垢，蒸汽采暖系统中的凝结水管使用寿命很短，而在热水采暖系统中则没有这一弊端。只要保持系统中水的一定含碱度，便可不致引起腐蚀。
实践证明，热水采暖系统的维修费用一般只为蒸汽采暖系统的1/3左右，维修人员相应减少一半左右。
2.2.3蒸汽采暖只能采用间歇调节，室温变化比较剧烈，而热水采暖系统可按室外温度的变化进行调节，即节约热量，又能较好地满足卫生要求。
2.2.4热水采暖系统的热容量比蒸汽采暖系统大几十倍，其热负荷的变化对加热设备的影响较小，因温度变化不剧烈，加热设备和采暖设备产品地质量较易保证，调节也比较容易。
2.2.5在蒸汽采暖系统中，系统末端往往得不到均匀的热量分配，而在热水采暖系统中，热水采暖的供热半径可远至几十公里，即使散热器前不装流量控制阀，也能大致保证均匀的热量分配。
2.2.6在发生管道破裂事故地情况下，热水采暖系统要比蒸汽采暖系统安全得多。这主要有下列四个方面的理由：（1）根据用喷嘴所作的喷流试验结果表明，采暖热水从孔口喷出时，最初喷射出的水温度比较低。这样，在发生事故时，便提供了片刻的时间，使人员能够来得及避让。
（2）当发生故障时，在相同的时间内从孔口喷射出的采暖热水中传输到周围空气中的热量，要比因蒸汽的逸出所散出的热量小的多。这主要是因为采暖饱和水（110℃）所具有的热焓要比相同压力和温度下的饱和蒸汽低的多。（3）当管道破裂从孔口喷出时，热水的出口流速和动能与蒸汽的出口流速和动能相比较，前者为后者的五分之一，因而，当发生事故时，在热水采暖系统中由此引起的反作用力也相应小得多。
（4）对于找不到蒸汽管段所发生的破裂，工作人员往往在很长时间内都无法察觉到。但是，对于热水采暖系统，热水的逸出却很容易被加热站所立刻发现。
所以，对主厂房采暖热媒介质设计采用热水，供暖热水来自全厂采暖热网加热站内的汽水换热器。这就不仅可以克服上述蒸汽采暖系统存在的问题，而且由于采暖热网汽水换热器的凝结水可以回收利用，从而减小了汽水损失，对保证火电厂的经济运行具有比较重要的作用，尤其是对于高温高压和超高压火电厂，此问题显得更为突出。
3. 结论
综上所述，主厂房采暖系统设计上在汽机房和锅炉房运转层及以下采用热水采暖为最佳的采暖方式。
参考文献
［1］《实用供热空调设计手册》陆耀庆，中国建筑工业出版社.
［2］《火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册》李善化，康慧，孙相军，中国电力出版社.
［3］《实用集中供热手册》 李善化，康慧，中国电力出版社.
［文章编号］1619-2737（2012）08-31-827
［作者简介］ 姚强（1981.11-），男，职称：工程师。