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大庆油田物业集团2007年科技工作会交流材料之供热运行管理技术座谈组多热源联网运行体会物业管理二公司 陈 朋一、多热源联网技术是集中供热系统发展的必然趋势多热源联网供热技术是为节约能源、提高经济效益，在综合运用水泵调速技术和控制技术的基础上发展起来的一项先进的热水管网运行技术。中国城镇集中供热2000年技术进步发展规划指出：“要大力发展和研制多热源联合供热的设计方法和运行方式”。城市热力网设计规范第4.0.9条规定，当城市由两个或多个热源供热时，各热源热力网干线宜连通；技术经济合理时，热力网干线可连接成环网。多热源联网是集中供热系统的发展趋势，但是怎样联、联网的意义究竟有多大，仍是目前很多专家、学者、企业的生产技术人员需要深入探讨的问题。二、多热源联网运行的技术条件目前，乘银集中供热系统已形成了宏伟电厂、银浪锅炉房的双热源环状管网集中供热系统，并实现了多热源联网运行。要实现多热源联网运行应具备以下技术条件。1、制定热源及热力站调节曲线，对照调节曲线进行热源及热力站间的负荷调配；联网运行要求各热源均按统一的水温调节曲线供热，因为热源间水力平衡点附近的用户，在负荷变化或热源间负荷调整过程中，很可能从一个热源迅速转换到另一个热源供热，如果各热源的供水温度差异过大则这些用户的水温波动很大，无法保证用户的正常供热，即使安装了自动调节装置，由于扰动过大自动调节装置也难于正常工作。我们已经绘制了宏伟电厂与银浪锅炉房统一的供水温度调节曲线。室外温度在零下15摄氏度以上时，由宏伟电厂单独运行满足供热需求，室为温度降到零下16摄氏度以下时，启动调峰热源，形成多热源联网运行，主热源宏伟电厂采用定流量运行，调峰热源银浪锅炉房采用变流量运行模式，由指挥中心依据水温调节曲线，结合乘银集中供热系统的实际情况，对宏伟电厂和银浪锅炉房下达温度与流量的调节指令。生产调度指挥中心根据多年的运行及分析，为每个热力站都制定了适合各自特点的温度曲线，例如：13#热力站（2）能够建立全网相对稳定的水力工况，主热源具备定压补水系统，保证全网统一的静压力线，调峰热源具备补水能力,补充主热源补水量,但不能做为定压点,因为调峰热源的供回水压力是随着负荷变化而不断变化的；水压图变化曲线右侧图中表示了两个热源联网运行的水压变化情况。图中a线为在初、末寒期由基本热源（主热源）向全网供热时的水压图。此时管网末端压差最不利点在调峰热源处，此点供、回水压差应满足该处用户的需要。系统的定压点设在基本热源循环泵入口处。多热源联网运行初期，水力交汇点S就在调峰热源附近，水压图如b线所示，这时调峰热源循环泵的扬程很小和用户必须的资用压头相差不多。随着气温的下降，调峰热源供热量增加，循环水量增加，水力交汇点向系统中间移动。当气温达到室外采暖计算温度时供热量最大，此时水力交汇点移至图中S位置，水压图如c线所示。在S位置供、回水压差仍必须保证用户的需要，调峰热源循环水泵的扬程提高了很多，而回水压力却有所降低（这是定压点设在基本热源处决定的）。通过联网运行水压图，我们看到热源间流量分配的变化伴随着循环泵扬程的改变，实际上联网运行热源间的负荷调度就是通过调整热源循环泵扬程实现的。在主热源满载，调峰热源投入运行的情况下，若气温下降热负荷增加，应增加调峰热源的循环流量来满足用户需要，将增加的负荷转移到调峰热源，同时由于供热调节工况和水力工况的改变，各热力站的流量做相应的调整，满足总体的运行要求。联网运行时，热源间的水利交汇点一般发生在某一分支管或某一用户处（其实分支管也可看成一个大用户），即这个分支或用户的循环流量来自两个热源。随着热源间负荷调节的变化，水利交汇点处的用户，两个热源流量的比例会发生变化，变化大时交汇点就会转移到另一用户。当然某一瞬间可能发生相邻的两个用户分别由两个热源供热，造成两用户之间管段流量为零的情况，但几率很小，即使出现也是短暂的。系统的定压点设在宏伟电厂，调峰热源在需要的情况下，进行定量补水，不实现自动补水。（3）建立自动化技术平台,具有较高的自动化水平，如可靠的全网计算机监控系统、调峰热源循环水泵变频控制装置、热力站远程控制系统等;乘银集中供热控制系统由监控中心、通讯系统和热力站控制系统组成。全网实现自动控制，即可由监控中心实行远程监控，调节各热力站的一级网流量。热力站二级网实现定流量运行，补水系统实现自动控制，实现故障报警，在事故状态下热力站可切换至手动控制。一次网的运行采取宏伟电厂分阶段改变流量的调节方式进行（采暖期分3个阶段改变流量，即初期-高期-末期），在初期、末期电厂和热力站的流量不变，由电厂进行质调节来达到供暖要求。在供暖高峰期宏伟电厂达到满负荷时，银浪锅炉房启动，银浪锅炉房的供水温度与电厂一致，当室外温度变化时，由银浪锅炉房改变流量进行量调节来满足供暖需求。在热力站入口装有自立式压差调节器。压差调节器的作用是：无论热力站处的外网压差多大，都能保证站内的供、回水压差自动维持适当的水平（一般在10米水柱左右），为控制系统的执行机构（一般采用电动调节阀）提供良好的工作条件。选用自立式压差调节阀的用意是工作可靠，同时停电情况下也能保证管网水力工况的稳定。控制系统可以在本地自主的完成控制任务，而不依赖上级系统，这就大大提高了控制的可靠性。一旦通讯系统发生故障，只是不能将热力站的运行信息传递出去，而丝毫不影响装置的正常调节工作。（4）建立统一协调的指挥机构，多热源联网供热各热源、热网、热力站之间运行需要统一协调指挥，建立稳定的水力工况，按需分配热量。紧急情况下，制定行之有效的调节方案，应对抢修及随时发生的事故。物业管理二公司建立了全网统一协调的指挥机构生产调度指挥中心，负责多热源联网供热系统，各热源、热网、热力站参数的监控及运行指挥工作。1）生产调度指挥中心配备了16名经验丰富的运行指挥人员，能够及时发现系统中存在的问题，遇到突发事故，能够采取切实可行的应对方案。2）生产调度指挥中心具有运行调整的权威性，热源、热力站无条件的执行指挥中心的指令，不得私自进行调整。当系统整体热量不足时，不严重的，采取限制工业区用户用热，保证居民的采暖要求；严重时采取均匀低温供热原则，维持供热，如果没有统一协调的指挥机构，各自为政，有利用户自行取热，将会导致不利用户严重欠热，造成采暖管线冻堵的严重后果。当系统出现管线泄露事故时，生产调度指挥中心将积极调整运行模式，确定应该关闭的切断阀门，确保抢修工作的顺利进行，在最短的时间内恢复供暖。综上所述，在精心的准备下，乘银集中系统实现实现了多热源联网运行，并且保证了2007年下半年供暖工作顺利进行。下一步将继续完善运行中的不足，为今后的运行提出建设性的意见。三、多热源联网运行的体会具有多热源的供热系统，各热源热生产费用、能源消耗存在较大差异时，实施联网运行可比各热源解列单独运行明显地减少能源消耗、降低供热成本，同时还可提高供热的安全可靠性及灵活调节性。1、降低供热系统的能源消耗供热系统热源有热电厂、锅炉房、热电冷三联供装置等多种类型。由于各种热源生产装置的效率不同，所以他们生产单位热能所消耗的能源存在很大的差异。如热电联产一般采用高效率的电站锅炉，其热效率可达90%以上，在热能利用上通过汽轮机实现高品位热能先发电，汽轮机抽（排）汽的低品位热能用于供热，实现了能源的综合利用，降低了发电能源消耗，也减少了供热能源消耗。大型燃煤锅炉房的锅炉效率一般为80-85%，而小型锅炉房的锅炉效率只能达到50-60%。如果在保证供热质量条件下实现联网运行，让低能耗的热源尽量满负荷运行，减少高能耗热源的供热量，就能达到减少能源消耗的目的。乘银集中供热系统中，热电比为1：2时比较经济，即电厂10万KWH的发电机组，电厂满发电时，最大供热量应为1000GJ/h，上网电价0.37元/kwh,热量30元/GJ,此时电厂收入为1000000.37+100030=37000+3000=67000元/小时。但宏伟电厂单独供热运行时，高峰期供热量达到1300GJ/h，此时电厂限制发电量，通过减温减压器向外供热，减少的发电量为5万KWh，此时收入为500000.37+130030=185006+39000=57500元/h。与热电比为1:2时相比每小时收入少9500，相当于少收入14%，造成能源的浪费。多热源联网后，银浪锅炉房投入运行，不但解决了宏伟电厂供暖高峰期的压力，而且给我们带来了巨大的经济效益。经过计算，银浪锅炉房1公斤标煤产生热量约是5000大卡，则1公斤煤可以产生热量50000004.182=20900000J=0.021GJ，则1吨煤可以产生热量21GJ，按照锅炉效率80%计算，可以产生热量2380%=16.8GJ，银浪燃煤锅炉房供暖至2008年1月18日，实际耗煤量17169.08吨，耗电量265248KWH。消耗费用 煤：17169.08392=6730279元 电：2652480.5673=150475.19元 合计：6880754.19元生产热量17169.0816.8GJ=288440.54GJ。如按买电厂热量需要费用：288240.5430=8653216.32元。实际节约费用：8653216.32-6880754.19=1772462.13元=177.24万元另外，多热源联网运行后，取消了回水泵房和2#供回水增压泵站,每年可节约700万度电，每度电0.5673元，可节约397.11万元.由此可见，多热源联网运行不仅缓解了电厂压力，还为电厂和集团带来了经济效益。2、提高供热系统运行的安全可靠性一个多热源的供热系统，若能做到当其中某一热源发生事故，停止或减少对外供热时，其他热源能增加供热量并能将这部分热量均衡的分配给用户，则多热源供热系统的安全可靠性将比单一热源的供热系统有明显的提高。12月11日，电厂出现故障，热量从1100GJ/H降到800GJ/H，两个小时内，调峰锅炉房启动，补充不足的热量，并且向龙南热网分配200GJ/H的热量。保证了供暖的正常进行。3、提高供热系统运行调节的灵活性多