大型换热站拆分的可行性分析

【摘要】大型换热站供热规模较大，系统调节、维护较困难。循环泵扬程偏高，电功率大，供热管网难以水力平衡，供热效果差。热负荷调整，大型换热站拆分，降低电耗，提高供热效果，节能效果明显。

【关键词】大型换热站；拆分；可行性分析

一、概述

济宁市东门换热站建成于1996年，是第一批换热站中规模最大的一个，设计供热能力为20万平米，汽-水板式换热，站内一套系统，三条供热外网。建成初期供热负荷较少，系统运行效果较好，到2000年已达到满负荷运行。由于东门小区是一个建成较早的旧片区，室内采暖系统均为按照老规范设计的串联系统，供水95℃，回水70℃ ，暖气片相应配置，此时换热站运行的水力平衡问题已开始显现，局部区域有不热现象，后来在管网前端分支管道上加装平衡阀，效果也不明显。2002年热负荷增加到25万平米，换热站供热能力不足的问题突出反映出来，不热现象多了起来。虽然第二年增加并更换了部分效率较低的循环泵，供热水力平衡问题一直没有彻底解决。

由于换热站规模较大，又位于小区中心位置，距离居民住宅较近，循环水泵扬程高，电机功率大，运行噪音较大，每年都涉及到居民反映的降噪问题。东门换热站设计为母管制的循环系统，室内主管道管径较大，阀门管件体型较大，重量较重，日常维护较困难。计划维修时大型机械无法进入施工，常需制作临时吊架施工。原汽-水换热站工艺示意图如下：

东门换热站满负荷运行后，2台55KWh和两台75Kw循环泵同时连续运行，电机总功率为260KW，管道出口压力达到0.65Mpa，管网仍存在水力不平衡问题，末端常有不热现象。

二、换热站的高温水改造

按照国家节能减排要求和省厅热力办关于实施高温供热逐步取缔蒸汽供暖的意见，从2010起，济宁市东郊热电厂开始对已经使用15年的蒸汽管道进行全面改造，全部实行高温水供暖，当年一期工程实现高温水供暖500万平米，其中东门换热站也在改造之列，位于一期工程主管网的末端。东门站东线热负荷为5万平米，中线热负荷为10万平米，西线热负荷为10万平米，总负荷达到25万平米。改造后的换热站内部系统采用单线系统制，一条主

管网配一套板式换热机组，系统图及设备配套表如下：

换热站进行高温水系统改造后，东线、中线两套换热机组，两台循环水泵一台工频运行，一台变频运行（38赫兹），运行效果较好。由于西线管路较长，主要热负荷集中在末端，供水压力已达0.5MPa，运行效果仍然不好。为提高供水压力，解决管网末端压力问题，又在1#机组侧面安装一台电机功率37Kw，扬程44m，流量180t/h的循环水泵，两台水泵工频并联运行，运行效果有所好转。改造后换热站循环水泵总电机功率为（37+43%*37）+2*37+（22+43%*22）=158kW（变频循环水泵频率调整到38赫兹运行，电机功率为额定功率的43%）。可以算出换热站改造前后循环水泵运行功率减少了102kw，节电40%。采暖期循环电耗为158kw*120d*24h/d=455040kwh，补水泵电耗为（4kw+4kw+3kw）*120d*12h/d=15840kwh，合计为470880kwh。折合每平米电耗为1.88kwh，小于《省供热能耗考核指标》中2.8kwh的指标要求。

三、换热站的拆分

高温水换热站改造后的板换机组均配备两台循环水泵，一台工频，一台变频，两台泵同时运行，变频泵调速运行，但西线安装新泵后，两台工频泵并联运行，虽然电机功率一样，但是与原变频泵运行时耗电功率比还是要大的多。为进一步解决问题，去年在西线的中后段处，选址拆分该线路部分热负荷，将一号机组拆分后移约0.8km，从新敷设新管道将该线路前端热负荷并入中线管道，同时又将部分中线末端负荷调入西线，拆分后图示如下：

利用原二级网供回水管道当做一级网主供回水管道，将高温水送入新建拆分的换热站，循环水泵运行电机功率虽然一样，但是一台工频，一台变频运行即可满足西线10万平米的供暖需求，管网运行效果较好。循环水泵总功率为137kw，计算面积单位供热电耗降为1.64kw。循环水泵运行电机功率对照表

四、拆分站的可行性

通过对东门换热站拆分的分析比较，可以看出，在热负荷匹配合理，管网易于调整，有拆分换热站选址的条件下，将规模较大的换热站拆分开来，有利于运行管理、维护，也有利于供热管网水力平衡调节，降低循环水泵扬程和电机功率，有较好的经济效益，是可行的。