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热力站换热站换热机组设计优化技术问题
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发表于 2019年4月15日 10:10
集中供热系统热力站的优化设计成为保证供热质量、确保供热安全的前提,本文对集中供热系统热力站优化设计进行探讨。

2   热力站优化设计
2.1  热力站规模

根据我们近年来总结的经验,以单座热力站的供热面积宜控制在(5~10)×104 m2,供热半径不宜超过1 km为设计原则。此设计原则主要考虑以下因素。

若供热面积和供热半径过大,易影响二级管网水力工况,导致用户冷热不均。若出现水力失调,供热公司一般会加大循环泵流量,导致耗电量、用热量增大。水力失调也易使得末端用户大量放水,不仅影响热力站安全运行,还导致补水量增大。若供热面积和供热半径过小,易导致供热区域内热力站建设数量过多,热力站建设成本大幅提高,管理人员增多,运行管理费用增加。

2.2  换热机组生产安装方式

目前,换热机组主要有两种生产安装方式:一种为将板式换热器、水泵(包括循环泵、补水泵)等设备在生产车间组装成整装换热机组,然后运送到热力站内与站内预留口(一级管网、二级管网接口)对接,从而完成站内设备安装。另一种为将板式换热器、水泵等设备直接运送至热力站,在站内进行现场组装。

①整装换热机组

在兰州某集中供热项目中,热源锅炉房及热力站均由同一公司建设运营。由于兰州供暖室外计算温度为-9 ℃,属于非严寒地区,当供暖期间热力站内设备发生故障时,在发生冻害之前有足够的时间对设备进行检修更换,并考虑到热力站空间有限,换热机组选用整装换热机组。由于锅炉房为自建,有条件利用一级侧回水对二级管网进行补水,因此整装换热机组未设置补水箱、补水泵等,操作简单。

整装换热机组的主要优点为:节省空间,可以实现标准模块化设计,控制柜可直接安装在整装换热机组上,可提前进行接线调试,简化了调试环节。

整装换热机组的主要缺点为:循环泵、板式换热器未设置备用,当出现故障时,若维修更换不及时,会造成停热事故。若二级管网突然大量失水,易导致一级网压力剧烈波动,锅炉房热负荷剧烈变化。若锅炉房不能及时为二级管网补水并调整热负荷,也将造成停热事故。由于整装换热机组的操作空间有限,检修与维护非常困难。规模较大的整装换热机组运输与进站都比较困难,若现场未预留适应的运输通道,需要将整装换热机组进行现场二次拆分进站,增加了运输与安装成本。整装换热机组中的设备底座通常固定在槽钢上并连成一体,运行时容易形成共振,噪声大,影响设备使用寿命。控制柜直接安装在整装换热机组上,当机组发生泄漏时,容易产生事故。

②现场组装换热机组

在呼伦贝尔某供热项目中,热源为热电厂(非自建)。由于呼伦贝尔冬季室外温度低,供暖室外计算温度达-31.6 ℃,热力站必须考虑水泵与板式换热器的备用,防止设备出现故障时由于维修不及时而造成停热事故。由于热源为非自建,因此应在二级侧设置补水箱、补水泵,为二级管网注水用的注水管道(注水来自一级管网)作为备用补水手段。由于该热力站设备较多,若采用整装换热机组,换热机组尺寸过大,运输、安装难度非常大,维护检修也比较困难,因此最终选用现场组装换热机组。

与整装换热机组相比,现场组装换热机组占地空间大,但对运输条件要求不高,进站容易。能够根据热力站内实际情况进行设计安装,主要设备分别配置单独的基础,不会形成共振,噪声小,后期维护检修方便。控制柜单独隔离设置,安全性得到了保证。

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