从某热力工程设计谈设计优化与热网系统节能.pdf

与 建 材装 饰2015 年 1 月 从某热力工程设计谈设计优化与热网系统节能 李见林 （平顶山热力集团有限公司河南 平顶山467000） 摘要： 我国使用的传统热力工程主要是热水集中供暖， 有换热站、 锅炉房以及供热管接线到户， 但是随着自然资源不 断地短缺， 热力工程设计越来越提倡节能减排设计， 提高能源的使用效率是目前值得重视的问题。本文结合了热力工程的 设计实例和热网系统的节能、 优化设计进行分析， 分析热力工程优化设计的方向以及方法， 供热力工程优化设计技术人员 参考。 关键词： 热力工程； 设计优化； 热网系统节能 中图分类号： TU995文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2015） 03-0065-02 热力工程由于自身运行效率高， 有比较大的供热能力， 在我 国北方大部分城市得到了广泛发展，并且逐渐的成为了城市供 暖的主要方式。但是以往热力工程都耗资巨大， 怎样保证热力工 程节能、 高效、 安全的运行并且减少运行成本是目前设计人员重 点关心问题，因此目前热力工程设计人员要和实际项目紧密结 合， 严格分析该项目的的设计、 施工和管理， 设计经济科学的方 案， 保证热力工程节能、 高效的运行。 1 热力工程实例 目前该地有全面的热力工程，供热方式是使用燃煤方式加 热， 随着该地区经济不断发展， 城市化达到该地区 60%以上， 供 暖面积也随之增长。但是由于分散在各个地区的小锅炉耗能大、 热能效率低下等原因， 严重危害了该城市的环境。为了将空气质 量改善， 把供暖效率提高， 满足市民日益增长的热暖需求， 该城 市规划了一座供热能量为每季度 500MW 的电热厂， 将传统锅炉 烧煤的供暖方式取代。在该市建立 80 个换热站， 包括改造更新 原有锅炉取暖的换热站 24 个。 热力工程设计参数主要是以下方面， 热电厂首站设计的供热 能力为 400MW， 供回水温度在 120/70益。 2 优化设计方案 2.1 热网系统设计 在对供热系统重新设计时，应至少保留一座原有的传统烧 煤、 烧水锅炉房， 对锅炉房进行脱硫改造以及扩充， 设计改造之 后的其换热站供暖能力达到每年 100MW，改造后的锅炉房在整 个供热系统中与电热厂和热源成为热网系统。热力工程是该市 的主要热能来源， 主要承担整个冬季的热能负荷， 在初冬期以及 末冬期运行电热厂， 在采暖的高峰期将调峰热源启动， 在寒冬期 使用调峰热源以及热电厂同时经过热网系统运行。 2.2 确定热网循环泵 该市截至到 2014 年冬季， 实际供暖面积为 800伊154m2， 热负 荷设计为 300MW，其中热能源首站中承担热负荷为 200MW， 由 于城市化发展速度以每年增长供热面积 80伊154m2的速度增长， 水循环量按照 4500m3/h 计算1。具体所设置热网循环泵总数为 5 台， 使用 4 台， 1 台留作备用。 2.3 设计管径管网 在设计管径管网环节中， 要根据模拟热网模拟系统中的工况 水力结果进行计算， 热电厂的首站出口设计管径是 Dn800mm， 调 峰热源的出口管径设计为 Dn450mm，根据以上管网系统中的长 度和管径长度， 设置支线管道的长度和管径长度。 2.4 调节热网 热网系统的运行调节方式是改变流量， 同时使用质量一同进 行调节， 计算热力网系统的参数如表 1 分析。 初冬当室外温度低于 4益时开始供暖， 根据热力负荷的变化 将汽轮机抽气量进行调节，同时根据循环泵的压力和流量将变 频和运行台数调整2。 冬季室外温度达到-5益时， 由于市民对热暖 需求变大， 这时就将调峰锅炉房的换热站启动， 调峰锅炉和热电 厂一同组合成多个热能系统， 随着室外温度不断地降低， 该市将 逐渐的启动调峰锅炉房的换热站，当室外温度达到一年之中最 冷的时节-10益时， 将调峰锅炉房满负荷运行。 换热站和二次网的 供水电动阀联动， 根据二次温度需求来满足对供暖温度的需求， 使调峰锅炉房和热电厂联网运行，这个过程需要使用专业的热 网系统进行计算，设计技术人员在经过比较之后，选择最优方 案。 3 管网运行调节方案 本次研究设计中，将供热管线和热力系统相互联合进行运 行， 供热管线可以稳定的试运行， 在运行期间做好保证其他安全 的措施。同时热力系统如果在运行过程中出现问题， 在试运行结 束之后维修检测人员要及时的休整， 保证热力系统稳定、 安全的 运行， 同时在建设、 运行期间要配备专门管理人员对施工、 建设 过程进行管理。 4 设计方案可行性分析 4.1 可靠安全性 本设计方案是多热能环网系统，主要以热电厂为主要热源， 由于该市中的锅炉房属于调峰设备，环网系统特征是可靠安全 序列分类参数 1末端压头 （MPa）0.150 2一级网供回水温度 （益）120/70 3二级网供回水温度 （益）90/65 4室内温度 （益）17 5室外温度 （益）-10 6比摩阻 （Pa/m）3090 7阻力损失系数0.3 8管道粗糙度 （mm）0.5 表 1 计算水力参数表 工艺与设备 65 与 建 材装 饰2015 年 1 月 的运行， 各个系统之间互相平衡， 各个环路之间互相补充， 如果 某个供暖设备出现设备故障时， 对其他供暖设备不会造成影响， 使居民稳定安全取暖， 可保证市民的取暖质量。 同时本设计方案的水力稳定性比较强，可简便的调节运行， 设置调峰资源不仅将单一热源解决，还将供暖质量差的问题明 显改善。 4.2 技术分析 因为负责调峰的锅炉房将部分热负荷承担， 热力工程中的热 网循环泵购置费用和建设费用相比有了大幅度减少，同时减小 热电厂的出口主管管径， 也会降低购置费用以及建设费用3。对 以往传统的锅炉房进行脱硫改造以及扩充即可达到利用已有资 源的目标， 可以减少建设所用成本。 4.3 成本分析 本次设计方案中所使用的热网循环泵购置成本、 采购主管线 的成本以及建设的成本都比较低，在设计和施工建设的管理中 不需要建设中继泵站， 因此节省了中继泵站的建设费用， 同时因 为有稳定的水力工况， 在供暖设备运行时也有比较低的成本。 5 结 语 总而言之，在传统热力系统中锅炉烧水烧煤取暖消耗能量 大，工程的设计方案直接关系到热力网系统的建设以及日后运 行方式， 同时也关系着供热质量的好坏。本次设计主要对某市项 目设计方案进行了详细的计算与分析，其本设计优化方案具有 技术性和可靠性， 其建设成本以及运行成本也较低， 所以本优化 设计方案可以使用到改造、 优化热网系统中， 不仅运行成本低， 还为保护生态环境奠定基础。 参考文献 1马建超， 姜世超， 徐晓军， 何旭东.分布式变频泵与集中监控、 调节系统 在热网调节中的应用J.中国仪器仪表， 2011， 10： 2832. 2王 进， 李欣然， 杨洪明， 陈 戈.与电力系统协同区域型分布式冷热电联 供能源系统集成方案J.电力系统自动化， 2014， 16： 1621. 3杨勇平， 林振娴， 何坚忍.热电联产系统中最佳冷源热网加热器的选择 方法J.中国电机工程学报， 2010， 26： 16. 收稿日期： 2014-12-30 作者简介： 李见林 （1984-） ， 男， 大学专科， 2006 年毕业于平顶山 工学院， 城市燃气与热力工程专业， 主要从事热力工程管理、 蒸 汽管道设计、 蒸汽管道施工管理工作。 净水工艺中红虫的治理 肖思怡 （广州自来水公司广东 广州510000） 摘要： 近年来， 随着社会生产生活的不断发展， 环境污染问题越来越严重， 以水资源为例， 红虫等问题的出现就为供 水企业增加了一定的困扰， 虽然说现在并没有证实红虫是否携带病原体， 但是红虫的存在确实严重影响了水质状况。本文 主要针对净水过程中出现的红虫种类提出几点治理建议， 希望能有所帮助。 关键词： 水污染； 净水工艺； 红虫； 物理治理； 化学治理 中图分类号： TU991.25文献标识码： A 文章编号： 1673-0038 （2015） 03-0066-02 相关资料显示， 红虫幼虫对城市供水系统会产生比较大的负 面影响， 比如英国、 美国、 中国的广东、 四川等地都曾遭受红虫带 来的水体污染， 而且红虫的繁殖比较迅速， 生长环境的耐受力较 强， 严重影响了水厂出水质量。长期以来， 都很难找到有效方法 根治红虫的问题，城市供水系统中的红虫问题成为国内外供水 系统的重大困扰。 针对红虫问题， 国内外很多地方做过各种尝试， 比如英国采 取了封闭供水系统的蓄水池、 安装微过滤器等方式， 防止原水中 的红虫进入净水处理系统， 但是这种方法的效果并不明显； 美国 也建议以封闭并冲洗蓄水池的方式， 避免红虫的生长繁衍， 进而 彻底消灭红虫， 但是同样这种方法也效果甚微。近年来， 国内水 污染状况日益加剧， 水体富营养化的程度也越来越严重， 特别是 在水流迟缓的地方， 红虫的生长繁殖更为迅速， 红虫的成体和虫 卵随着水流进入水处理系统，很大程度上增加了水处理厂的工 作难度， 影响了出厂水质质量。所以这就更需要相关工作人员能 够根据红虫的特性找出科学的治理方法， 提高水质。 1 红虫简介 红虫是水污染治理过程中比较常见的一种微生物， 是严重影 响水质的感官指标。目前， 已经发现的红虫种类主要为摇蚊虫、 水丝蚓、 水蚤等， 这些生物的生活习性有着很大的差别， 这就要 求相关单位能够根据不同类型红虫的生活习性制定有效的措 施。水污染的原因有很多， 红虫产生的原因主要是原水富氧化严 重，水中含有的红虫活体或者红虫的虫卵在净水工艺中也会进 行二次繁殖， 影响水质。 摇蚊虫作为红虫的一种， 属于昆虫双翅目摇蚊科， 因为体内 含有较多的血红蛋白