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本文討論了供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的必要性。并就其運(yùn)行調(diào)節(jié)的基本原則、多點(diǎn)補(bǔ)水定壓以及工況調(diào)節(jié)的特殊性進(jìn)行了論述。
國(guó)外,特別是北歐,供熱系統(tǒng)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行已有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó),自20世紀(jì)七十年代末八十年代初以來(lái),沈陽(yáng)、牡丹江、北京、赤峰、包頭、山東等市縣,也陸續(xù)開(kāi)始進(jìn)行多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的嘗試,取得了不少可貴的經(jīng)驗(yàn);在供熱界,對(duì)一些共同關(guān)注的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題,也進(jìn)行了許多有益的探討。今天,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展、供熱事業(yè)突飛猛進(jìn)、能源供應(yīng)面臨緊缺的形勢(shì)下,對(duì)供熱系統(tǒng)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行深化認(rèn)識(shí)是很有必要的。
1、多熱源聯(lián)網(wǎng)的必要性
由于對(duì)生態(tài)、環(huán)保的重視以及能源供應(yīng)的緊張,人們?cè)谔接懜鞣N能源利用的同時(shí),在供熱界展開(kāi)了何種供熱方式的爭(zhēng)論。在我國(guó),只要以煤為主的能源格局不改變,集中供熱顯然應(yīng)該是供熱的主要方式。現(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急,應(yīng)該把更多的注意力放在“如何保持和提高集中供熱在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中”的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)上,因?yàn)?/span>“老大”的地位是“爭(zhēng)來(lái)的”不是“封下的”。提高集中供熱的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),可以有很多措施,多熱源聯(lián)網(wǎng)就是其中的一項(xiàng)重要措施。
1.1充分發(fā)揮節(jié)能優(yōu)勢(shì)、提高供熱的經(jīng)濟(jì)性。供熱負(fù)荷通常分為基本負(fù)荷和尖峰負(fù)荷。我國(guó)三北地區(qū),供熱天數(shù)大致在3個(gè)月至6個(gè)月左右,其中大部分時(shí)間運(yùn)行在基本負(fù)荷下,只有一個(gè)月左右的時(shí)間運(yùn)行在尖峰負(fù)荷下。雖然尖峰負(fù)荷全年的運(yùn)行時(shí)間少,但它的小時(shí)熱負(fù)荷值卻很大,一般要占到設(shè)計(jì)熱負(fù)荷(即zui大熱負(fù)荷)的20~50%左右。對(duì)于單熱源的供熱系統(tǒng),為了保證尖峰熱負(fù)荷的需要,通常供熱設(shè)備要設(shè)置相當(dāng)大的裝機(jī)容量,這是集中供熱投資大的一條重要原因。
如果把單熱源供熱系統(tǒng)改造為多熱源聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),由主熱源擔(dān)負(fù)基本熱負(fù)荷,尖峰熱源承擔(dān)尖峰熱負(fù)荷,這樣不但可以減少龐大設(shè)備進(jìn)而減少初投資,而且可以使更多的設(shè)備在滿負(fù)荷下亦即率下運(yùn)行,其節(jié)能效果、降低運(yùn)行成本的效果是非常顯著的。特別對(duì)于以熱電廠為主的多熱源聯(lián)網(wǎng)供熱系統(tǒng),一般熱電廠承擔(dān)基本負(fù)荷,(熱化系數(shù)多為0.5~0.8),更能充分發(fā)揮其節(jié)能的優(yōu)勢(shì),多年運(yùn)行實(shí)踐,都證明了這一點(diǎn)。
北京市是全國(guó)zui大的供熱系統(tǒng),2000年開(kāi)始實(shí)行多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。東區(qū):華能熱電廠為主熱源,供暖季全時(shí)運(yùn)行,擔(dān)負(fù)728Gcal/h的基本負(fù)荷,左家莊、方莊為二個(gè)調(diào)峰供熱廠,分別擔(dān)負(fù)300Gcal/h、250Gcal/h熱負(fù)荷;西區(qū):京能(石景山)熱電廠為主熱源,擔(dān)負(fù)615.7Gcal/h基本負(fù)荷,雙榆樹(shù)供熱廠為調(diào)峰熱源,擔(dān)負(fù)300Gcal/h的調(diào)峰負(fù)荷。自從多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行以來(lái),左家莊、方莊、雙榆樹(shù)三個(gè)調(diào)峰供熱廠不再全供暖季運(yùn)行,只是在室外溫度低于-4℃時(shí)啟動(dòng),全年運(yùn)行一個(gè)多月時(shí)間。上述主熱源是熱電廠,燒煤,熱力集團(tuán)購(gòu)進(jìn)熱價(jià)12.8元/GJ,而三個(gè)調(diào)峰供熱廠,均燃天然氣,生產(chǎn)成本近80元/GJ,可見(jiàn)多熱源聯(lián)網(wǎng)的節(jié)能效益、經(jīng)濟(jì)效益是非??捎^的。
1.2提高了供熱系統(tǒng)的可調(diào)性和可靠性,改善了供熱效果。多熱源聯(lián)網(wǎng)的供熱系統(tǒng),由于系統(tǒng)規(guī)模大,通常多設(shè)計(jì)為環(huán)形網(wǎng),并在環(huán)網(wǎng)干線上配置調(diào)節(jié)閥門(mén),這樣無(wú)論熱源還是管網(wǎng),都增加了互補(bǔ)性,一旦出現(xiàn)故障甚至事故,都不必停運(yùn)維修,只要通過(guò)正確的適時(shí)協(xié)調(diào)、調(diào)節(jié)、調(diào)度,就可以滿足供熱需要。這種通過(guò)提高供熱系統(tǒng)的可調(diào)性和可靠性,進(jìn)而改善供熱效果,是多熱源聯(lián)網(wǎng)的*優(yōu)勢(shì)。
北京市東部地區(qū)的熱源供熱量相對(duì)比較充足,而西部地區(qū)熱源比較緊張,再加上過(guò)去的供熱干線基本上都是樹(shù)支狀分布,地處市中心部位的熱力站(如市政管委)始終地處東西熱源的zui末端,長(zhǎng)期供熱效果不理想,往往需要增設(shè)回水加壓泵維持運(yùn)行。自從市中心供熱管網(wǎng)改造為環(huán)形管網(wǎng),并實(shí)行多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行以來(lái),非常理想地實(shí)現(xiàn)了“東熱西送”,zui不利的末端熱力站供回水壓差都能保持在0.15MPa以上,供熱效果明顯改善。這是多熱源環(huán)網(wǎng)運(yùn)行提高系統(tǒng)可調(diào)性的有力證明。
包頭熱力公司所屬的供熱系統(tǒng),為雙熱源聯(lián)網(wǎng)供熱[7]。主熱源為熱電廠,調(diào)峰熱源為2臺(tái)29MW的熱水鍋爐。他們多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),很好地說(shuō)明了多熱源聯(lián)網(wǎng)能有效提高供熱系統(tǒng)的可靠性。1995年12月12日至16日,調(diào)峰熱源一臺(tái)鍋爐除渣機(jī)發(fā)生事故,停爐檢修,此時(shí)正值室外溫度-12.3~-13.5℃的寒冷天氣,供熱廠的供水溫度只能送出53~55℃(要求實(shí)際供水溫度為73℃),近75萬(wàn)平方米的熱用戶達(dá)不到室溫要求,居民反映強(qiáng)烈。這時(shí)進(jìn)行緊急協(xié)調(diào)調(diào)度,使熱電廠的運(yùn)行流量由3350t/h,增加到3540t/h,調(diào)峰供熱廠的循環(huán)流量從910t/h降為720t/h,這樣使熱電廠的供水溫度始終保持在73℃左右,而調(diào)峰熱源供水溫度提高到63~65℃,延伸熱電廠的供熱面積,保證了熱用戶的基本供熱需求,贏得了必要的搶修時(shí)間。
1.3促進(jìn)*的應(yīng)用,提高管理運(yùn)行水平。燃煤的集中供熱系統(tǒng),為了提高系統(tǒng)的能效,其發(fā)展趨勢(shì)仍然是我們一貫堅(jiān)持的——擴(kuò)大供熱規(guī)模,提高鍋爐熱容量,實(shí)現(xiàn)大型集中供熱?,F(xiàn)在,全國(guó)范圍內(nèi),鍋爐容量為29MW、56MW,供熱面積在幾百萬(wàn)平方米以上的供熱系統(tǒng)越來(lái)越多。在這種情況下,如何克服粗放經(jīng)營(yíng)、提高管理運(yùn)行水平、進(jìn)而提高市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)能力,*的出路,就是從設(shè)計(jì)、施工安裝到管理運(yùn)行加大供熱系統(tǒng)的技術(shù)含量。當(dāng)前,緊迫的任務(wù),就是大型集中供熱系統(tǒng)應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,在此基礎(chǔ)上實(shí)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控、變頻調(diào)速、信息管理、優(yōu)化調(diào)度、計(jì)量收費(fèi)等*,我國(guó)的供熱事業(yè)才能在經(jīng)濟(jì)、可靠和有效的目標(biāo)中健康發(fā)展。
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