(3)设置外置区域锅炉房,对检修供热系统更有保障。热电厂主热源一旦出现事故,可由外置区锅炉房部分供热,即起调峰作用,也起备用作用。图6-1为牡丹江市的“供热热源规划方案”,这是一个典型的多热源环型管网。 图6-1 牡丹江市供热热源规划方案
三、热电厂供热范围
在技术经济合理的前提下,热源应尽量集中,通过合并供热区,扩大区域性热电厂和自备热电厂的供热范围,扩大热电联产项目规模。扩大热电厂的供热范围有以下益处:可以扩大每一个热电厂的供热面积和供热量,减少供热区域内的热源点,简化布局。可以使热电厂厂址距市区较远,减轻环保压力。 1.一级管网供热半径
供热(冷)半径:即从热电厂围墙外1.0m起算,向外输送冷热介质的拉
直直线距离(单位为km),确定一级管网供热半径实际上就是确定热电厂供热范围。
对于蒸汽供热系统,考虑因素如下:热电厂抽汽的初始压力,用户的使用压力,沿途压力损失和温降,对于蒸汽的供热半径不好做出硬性规定,应考虑上述因素而定,必须根据具体问题具体分析。例如:有一热电厂初始抽汽压力为1.25MPa,用户所需压力0.4MPa,按每km 压力损失0.08MPa计算,其供热半径可达10km。
对于热水供热系统,考虑因素如下:沿途压力(每km 约0.05~0.08MPa)和所采用的热水输送手段。目前我们为了满足环保要求希望热电厂尽可能远离市区,但由于循环水泵选择上问题,扬程不能过高。当需要时,可以采用多种输送手段加大一级网的供热半径。 2.提高一级热水网供热半径的方式
一般可采用三种方法提高一级热水网的供热半径。
第一种:串连泵加压法。在热网首站设串连水泵,即在热网加热器前的主回水管上设初级泵,在热网加热器出口后的主供水管道上设二级泵(等于是串连加压)。
第二种,中继泵加压法。在一级网的某一处,根据需要(应在压力图上分析)设中继泵(又称升压泵,加压泵)。
第三种,设串连加压泵外加中继泵,这是把以上两种综合在一起的加压方式。
以上三种方法的使用,应根据具体工程情况来确定,目前,都有较多的应用实例,从理论上讲,只要经济上允许,热电厂厂址选择需要,利用上述三种
技术手段,可以提高供热半径。 3.应设中继泵站的几种情况
当热源内部的热网主循环泵运行不能满足输送要求,可在热网主干线的供水(或回水)管道上设置加压泵,凡是设在热源外部、热网主干线上的升压泵站统称中继泵站。可设中继泵站的几种情况如下:
(1)在较大的供热系统中,虽然仅在热源处设主循环泵也可满足输送的要求,但会导致主循环泵扬程过高,运行电耗过大,或难以选择到适宜的泵型时。
(2)热网长度大,为满足远端用户要求需提高整个供热系统运行压力以至超过近端热用户的承压能力时。
(3)供热区域内地形较复杂,为满足某些特殊用户的连接要求时。 (4)为了降低供热系统静水压力线时。 (5)为了满足其他特殊要求时。 4.热电厂供热范围的确定
热电厂供热范围的确定是政策性问题,是重大方案原则问题,扩大热电厂的供热范围既有社会效益又有经济效益,目前的趋势是尽可能扩大热电厂的供热范围。确定热电厂的供热范围应通过合理的热源规划,采取正确的热媒输送方式,计算合理的温降和压降。以下为确定热电厂供热范围的一般性参考方法。 (1)一级热水管网的供热半径受输送方式和经济性的限制,在热电厂内设加压泵时,一般按不超20km考虑,原则上在10km范围内不规划重复建设。 (2)当供热半径超出20km,可根据需要设中继泵。
(3)一级蒸汽管网的供热半径受允许温降和压降的限制,一般按8km左
右考虑,原则上在5km范围内不规划重复建设。但当采用南京苏夏公司的设计技术,供热半径超20km,可以扩大供热范围。
(4)热电厂直接外供的冷水管网的供冷半径受允许冷水温降的限制,一般不超1.5km。
第三节 调峰热源
一、调峰热源的作用
供热系统调峰热源(也称:尖峰热源)在大型城市集中供热系统中起两个重要的作用,其一是作为备用热源以保证供热系统的安全可靠性。其二是根据室外温度变化调峰运行以保证集中供热系统的经济运行。 1.备用热源
当供热系统主热源有故障时调峰热源投入运行。
显然,调峰热源的作用之一是保证集中供热系统安全可靠运行。 备用与调峰是两个不同的概念:有的调峰热源,只有备用作用,难以进行调峰;有的调峰热源只有调峰作用、不起备用作用;有的调峰热源,兼有备用和调峰的作用,这应视具体情况而定。 2.经济运行
为提高热电厂供热机组的设备利用率及经济性,首先要根据热负
荷的大小及特性合理地选择供热式机组的容量和类型,还应有一定容量的调峰热源配合供热。构成以热电联产为基础,热电联产与热电分产相结合的能量供应系统。在高峰热负荷时,热量大部分来自供热式汽轮机的抽汽或背压排汽,不足部分由尖峰热源直接供给,前者为热化供热量(或称联产供热量),后者为分产供热量,热化供热量在总供热量中所占的比例是否合理,将影响热电联产供热系统的综合经济性,表示热化程度的比值称为热化系数。对于以城市供热为主,热化系数宜在0.6~0.7的范围内。
如图6-2所示:从采暖期开始至采暖期结束,热电厂以基荷(图中aefbcd所围的阴影区)运行,当室外气温下降,负荷提高到t1~t2范围时,尖峰热源投运(图中曲线ef所围白区),且在t1~t2区域内变负荷运行。采用图6-2所示的运行方案,从理论上讲是最为节能的,发电厂从采暖开始至结束,基本上以基荷运行。尖峰热源只在采暖期中投入运行。这可保证热电厂获取最大热效益。 图6-2 热电厂与尖峰热源的运行区示意图
图6-2是研究供热系统调峰热源的理论基础,现做更深一步的分