供热机组热水网系统的优化

【摘要】我厂#2机组是利用抽取汽轮机第十五级做过部分功的蒸汽，通过表面式加热器加热闭路循环水的方式来实现对外供热。随着热水网系统的持续运行，相应问题也一一暴露，经过不懈的努力，我们采取了一些方法，最大限度的解决了问题的发生。

【关键词】热网加热器，能耗，改造，优化

一、改造背景。

2006年1月，随着#2机组的成功首次并网发电，也同时开启了坑口电厂对外供热的历史。我厂#2机组是利用抽取汽轮机第十五级做过部分功的蒸汽，通过表面式加热器加热闭路循环水的方式来实现对外供热的。

平时工作的主要任务是：通过调节汽轮机抽汽量来控制热水网的温度，以满足热用户相应需求;维护好热交换装置热网加热器的运行;维护好供热介质热网循环水的有效循环;做好热交换后疏水的回收工作。

伴随着#2机组热水网系统的持续运行，相应问题也一一暴露。主要表现在两方面：一是由于实际用户小于设计用户，导致设备的出力较小但能耗却很高;二是热网加热器设计不合理而导致的频繁泄漏问题。#2机组热水网设计供热统能力360GJ/h，而目前冬季采暖期最大供热量只有200GJ/h，非采暖期平均仅为33.7GJ/h（见表1）。

但系统设备是按照最大供热能力设计，这就存在着“大马拉小车”，设备能耗过高，非采暖期甚至出现供热成本大于收入的亏损现象，针对这一问题，我厂主要进行了如下改造。

二、改造过程

1、热网循环水泵的变频改造。

原定频热网循环水泵是按设计热负荷配备，功率过大，改为变频后，可根据热负荷的变化对电频进行调节。改造前热网循环水泵电流都在35A左右，改造后热网循环水泵采暖期电流在23A左右，非采暖期只有10A左右，一年可节约电耗110多万kw.h。

2、热网疏水系统改造。

由于#2机组热网系统设计抽汽量为180t/h，所以原系统选用的热网疏水泵额定流量也为180t/h。但实际热网疏水量，采暖期最大只有100 t/h，非采暖期平均只有15 t/h，也存在着过盈配置，能耗过高的问题。另外在非采暖期，由于流量过小，泵经常打空，还造成了检修维护成本的增加。为此我们对热网疏水系统进行了改造，在原有系统基础上，增加了一台功率较小的热网疏水泵，在非采暖期使用。使热网疏水泵电流由原来的100多A降至改造后的50多A，一年可节约电耗8万kw.h。

三、优化系统，提高安全性。

由于我厂热网加热器钢管泄漏频繁，给我厂的安全生产工作造成了非常不利的局面。为此我们对部分系统和运行方式进行了改进调整，使加热器泄漏频率大幅度降低（见表2）。

1、热网循环水泵变频保护逻辑优化。

我厂#2机组#1、2热网循环水泵公用一套变频系统。运行中由于春、夏、秋季实际热用户较设计热用户相比相差较多，所以变频的频率投入很低，用电能耗大大减少。但也正是由于热用户少，一旦热网循环水泵变频出现故障，依照原保护逻辑，变频就会自动跳至功频，这样就导致热网水侧系统压力的突升，最终引发也水侧压力突升导致的热网加热器泄漏事故，进而使我厂供热的安全性大为降低。例如2013年5月#2机组发生变频故障，变频直接跳功频，热网循环水泵出口压力由1.05Mpa突升至2.1Mpa，直接导致正在运行的#1热网加热器的泄漏。将原来的保护逻辑，变频故障后跳功频，改为变频故障直接跳泵。改造后就不会发生变频故障后导致热网加热器泄漏的事故了。

2、增加快速排污器的排污次数。

热网加热器钢管的泄漏也和水侧的水质有直接的关系，为保证水质，加大了对热网快速除污器的投入，要求除污器压差不得超过0.1MPa，每天八点半对快速除污器定期排污，尽最大努力保证热网循环水的清洁。

3、加强热网供汽管道的疏水。

水的密度比蒸汽大，如果进入热网加热器的蒸汽湿度过大，会对钢管造成冲击，引发钢管泄漏。所以我们对热网加热器的进气管加装了多个疏水管，并时刻开启疏导，最大限度降低加热蒸汽的湿度。

4、适当开启热网加热器汽侧排空门。

加热器汽侧内空气过多，不及时排走，不但影响加热器的热交换效率，还会增加加热蒸汽的流速和流量，造成加热器钢管的振动及磨损，所以我们规定要适当开启热网加热器的汽侧排空门，保持加热器内无空气聚集。

5、对备用热网加热器充水保养。

以前备用的热网加热器我们都是解列汽侧、水侧保养。但实际热网加热器的进汽门为蝶阀，总是关不严，有少量蒸汽漏入。这就造成了热网加热器钢管的干烧，进而造成泄漏。所以我们采用加热器进、出水门加旁路的方法，保持加热器水侧的少量流动，既不会造成钢管干烧，也不会因水侧流量大影响钢管寿命。

四、结论

通过以上的优化，我厂#2机组供热系统的安全性和经济性得到了大幅度提高。圆满完成了西部厂矿生产用热和新城区等地居民采暖用热的双重任务，可靠保证了我厂生存发展的空间。