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            中國城鎮供熱協會


            編者按



            雙碳目標下,供熱企業如何做好節能減排增效工作?“中國城鎮供熱協會”將陸續推出名企管理經驗與大家分享,案例均來自《中國城鎮供熱發展報告2021》。



            在節能降耗的大背景下,降低供熱企業的一次網回水溫度,成為提高熱電聯產電廠效率的有效途徑。吉林市熱力集團有限公司(以下簡稱吉林熱力)采用低回水溫度直混熱網系統,取得了良好的效果。實踐證明,較低的回水溫度,便于熱電廠充分利用乏汽余熱直接加熱熱網循環水。同時,由于吉林市各電廠均進行了低真空改造,在增加供熱能力的同時,也使熱電廠供熱煤耗大幅度降低。

            吉林熱力目前在網供熱面積3053萬㎡,熱網為環狀和支狀管網,全部為直混供熱系統。根據熱源不同,熱網分為三個區域,主干線、支線總長度93km,有3座加壓泵站、440座熱力站。單個熱力站供熱規模均在20萬㎡以下,其中79%的單站供熱規模在10萬㎡以下。


            01

            熱源回水溫度的情況

            吉林熱力一次網回水溫度低最主要的因素是各供熱站的運行模式是混水直供方式,二次管網回水溫度同一次管網回水溫度相同;同時,二次管網運行模式是低溫大流量方式,供回水溫差小,進而降低了回水溫度。目前各熱源的回水溫度整個供暖季基本在29-40℃之間。正是這種低回溫的運行模式,使各電廠均進行了低真空改造,在吉林市熱源極度緊張的條件下,增加了供熱輸出能力,在沒有增加鍋爐設備的條件下增加供熱能力約500萬㎡。在整個2019-2020供暖期回水溫度沒有超過38℃,而電廠能夠啟動低真空裝置的前提是回水溫度要控制在42℃以下才能保證系統的運行安全,間供的換熱系統很難將主網回水溫度控制在45℃之下,這是混水直供系統的優勢。


            02

            管網基本情況

            吉林熱力由三家單位提供熱源,各熱源單位所帶負荷分別為1800萬㎡、370萬㎡和270萬㎡,目前主線管網的容量存在富余,對未來負荷發展預留了空間。針對管網運行參數情況及電廠出口參數的不同,在主網上設有三處加壓泵站,用于滿足管網水力工況的需求。

            直供混水模式下,各供熱站的壓力控制成為運行安全的關鍵環節。吉林市城區的地勢高差基本在40m范圍之內,在處理地勢高差問題上采取的是加設加壓泵或回水泵的方式。


            03

            混水直供熱力站的運行方式

            吉林熱力共有熱力站440座,其中直供混水站411座,間供熱力站29座,正是這種運行方式確保了主網一次管網回水溫度低于間供系統?;焖镜哪J接袃煞N:一種是混水泵安裝在混后母管上(圖1);另一種是加壓泵同循環泵分別安裝在一次管網供水和混水管上(圖2),這種方式將循環同加壓分離,其電耗有大幅下降,尤其是在住宅高區直聯系統,其電耗節約十分明顯。


            圖1 混后模式

            圖2 分布式混水


            混水直供供熱站是將一次管網供水同二次管網回水按照比例混合,達到控制溫度、流量后重新輸送至用戶端的供熱模式,其一次管網和二次管網混水比例一般控制在1:5,可根據一次管網供水溫度進行控制?;焖镜奶攸c是減少了站內設備,站內沒有換熱器和補水定壓裝置,其泵站設備費用和站內使用面積都要比間接供熱方式低很多,工藝簡單。間接換熱供熱方式比直供混水供熱方式的使用空間多約50%的建筑面積。在總供熱面積為100萬㎡,面積熱指標為58W/㎡的前提下,直供混水供熱機組供熱方式比間接供熱節省初投資費用約232萬元。運行費用方面,由于直連混供系統泵站內不使用換熱器,其一次網和二次網直接連接,減少了換熱器的雙重阻力,同時減少了換熱損失,水泵功率和熱效率都比間接供熱系統有所降低。

            降低主網回水溫度,提升管網輸送能力,提高電廠運行效率已經是供熱企業的共識,吉林熱力通過混水模式提供了降低主網回水溫度的一種方法,具有節省投資、降低能耗、提高輸送等優點,但也存在著電耗高、調節復雜等缺點,希望在今后的實踐中不斷與國內同行切磋,提高運行管理水平,進一步提升系統能效。




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