淺談間供熱力站運行中的若干事宜

胡文青 常冰

摘 要：隨著人們對生活質量及環境的要求日益提高，區域鍋爐供暖已逐漸淡出人們的視線，取而代之的熱電聯產的集中供熱成為廣受熱捧的供熱形式。本文將簡略的論述間供熱力站運行原理，間供熱力站的調節及水泵的選擇和變頻新技術在實際使用中的經濟效益等。同時針對間供熱力站在實際運行中所遇到的各類問題，分析原因并提出相應的解決方法。

關鍵詞：集中供熱，熱電聯產，間供熱力站，水泵，變頻技術

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

1、引言

近年來，我國城市集中供熱事業得到了快速的發展，由于熱水供熱系統具有采暖質量好、節能、運行安全及設備維護費用低等優點，故成為我國北方城鎮冬季供熱的主體形式。此外城市集中供熱也推動著火電廠熱電聯產事業的發展。目前在太原市乃至全國，熱電聯產的間供熱力站正在逐步取代傳統的區域小鍋爐，成為一種被廣泛采用的居民采暖和工業供熱方式。它不僅提高了火電廠熱能的利用率，同時也極大程度地緩減了城市空氣污染的壓力，為構建環保型城市作出卓越的貢獻。

2、間供熱力站運行原理及調節

間供熱力站由兩大部分組成，即一次網和二次網。以電廠凝汽器及尖峰加熱器生產的熱水作為介質向一次網輸送熱量，一次網的高溫介質和二次網的低溫介質同時通過換熱器的兩側水路換熱，從而使二網低溫介質獲得能量，最后通過二網系統將熱量輸送給熱用戶。

間供熱力站站內調節主要是通過二次網的質調節及量調節來完成的。而二次網的質調節是通過一次網的量調節來實現的。假定在一次網溫度及二次網流量一定的情況下，通過調節一次網進入換熱器前的閥門的開度進而達到對一次網的流量的控制，使其進入換熱器的高溫介質的量發生變化從而引起二次網獲得能量的多少，亦即引起二次網溫度的變化；另一方面當二次網的低溫介質溫度一定的情況下，通過改變二次網循環水泵的轉速進而影響通過二網戶用的水流量，同時也可以通過調節用戶側閥門的開度來改變二次網阻力情況，從而影響二次網側流量的大小。

3、板式換熱器

生產中常用的換熱器的有管殼式、板式，鑒于板式換熱器具有占地面積小，換熱效率高、組裝靈活，操作彈性高等的優點，常被廣泛應用于間供熱力站的運行中。盡管板式換熱器具有以上諸多優點，但實際生產運行中仍然存在一些問題，如滲漏、板片錯位、冷熱流體溫度不正常等現象。

3.1、板式換熱器的滲漏現象

由于板式換熱器的密封周邊較長，板片又較薄，在使用過程中可能會出現滲漏現象。滲漏現象可分為內漏和外漏兩種情況。

3.1.1板式換熱器的外漏是指換熱設備內的介質向外部空間的滲漏。這種滲漏現象一般容易被發現。引起這種滲漏的主要原因是墊片老化、被腐蝕或板片變形。當發生這種滲漏時，應及時在滲漏部位做上記號，然后打開設備以更換墊片或板片。

3.1.2板式換熱器的內漏是指換熱設備內的兩種介質由于某種原因造成高壓側介質向低壓滲漏。這種滲漏現象一般不易被及時發現。造成該種滲漏的主要原因是板片穿孔、裂紋。檢查的方法是：拆開板式換熱器，清除板片表面上的污垢，擦干后將換熱器重新組裝起來。在一側進行壓力為0.2～0.3Mpa的水壓試驗。待另一側流出水后即停止試驗，打開換熱器，仔細觀察板片的未試壓側，其中濕的板片即為有孔或裂紋的板片。也可在現場通過透光、著色的方法查出廢板片。凡檢查出來的廢板片和墊片都要進行更換，重新組裝后使用

3.1.3預防板式換熱器大量泄漏的方法

在連續正常運行過程中，換熱器的大量泄漏事故發生的概率通常較低，這是因為冷熱兩種介質同時處于供壓狀態且壓差較均衡，溫度也處于受控的波動范圍，換熱器的受熱變形空間較小，密封件的錯位或板片受沖擊力變形到事故可能性也很小，最易出現突發故障的是啟停泵的壓力沖擊和設備停止運行后的設備降溫，在這種條件下換熱器的密封件由于長期受壓失去了部分彈性記憶功能，當溫度下降時形成冷縮，板片的間隙增大，且設備開啟后壓力與溫度的上身不具有同時性，溫度恢復較為滯后，板片間的熱縮間隙補充也較為緩慢，這樣極易密封件擠出，從而致使泄漏事故突發。解決板片熱縮間隙的泄漏問題，應在啟停泵至溫度恢復期間做好實時檢查和監控，必要的周期性解體檢修、試壓可根據具體使用工況而定，板式換熱器如放置半年以上為用，在使用前應進行水壓試驗，試驗壓力通常設置為1.25倍設計壓力，分別對冷、熱介質內腔進行單側保壓30min無泄漏方為合格。此外老化的密封墊片要及時更換，在更換換熱器板片時，板片密封槽內涂抹的膠粘劑一般需24h固化周期再行組裝，如果換熱器有半年以上不使用時，應將換熱器夾緊螺栓放松1-2個螺距，使用時再預緊，以防密封墊片的彈性喪失，影響使用壽命。

3.2板式換熱器的板片錯位

板式換熱器的板片發生錯位對于介質流量和壓力變化較大、而且又是多程組合。長期使用的板式換熱器，容易發生板片錯位現象。板片錯位后，有時很快就出現外漏；有些雖然不是立即發生外漏，但卻是發生滲漏的一種隱患，所以都必須及時處理。引起錯位的主要原因有：換熱器板片變形；板式換熱器的密封墊片滑離了墊片槽。處理這種錯位現象，應將變形的板片和滑離墊片槽的墊片及時更換。

3.3、換熱器出水溫度不正常

換熱器出水溫度不正常主要表現為：１，熱流體出口溫度達到冷流體出口溫度的１．１倍以上，不符合逆流傳熱規律；２，冷熱流體出口溫度接近且均偏低。

當熱流體出口溫度達到冷流體出口溫度的１．１倍以上時，反映出換熱器已經結垢，污垢層構成了附加導熱熱阻，影響傳熱效果。而當冷熱流體出口溫度接近且均偏低時，說明熱流體流量偏小，不能充分加熱冷流體，冷流體溫度不能繼續提高。導致這種情況發生的原因為換熱器堵塞和換熱器一次側進水管存在氣堵。

3.4、現場缺乏檢修設備時，板式換熱器的簡單處理方法

板式換熱器在使用過程中，無論是板片發生變形、裂紋、穿孔，還是墊片發生老化、斷裂，都需要及時更換。但若使用現場沒有足夠的備件，而換熱設備既無備用臺份，又不能停機時，應進行現場的簡便處理?，F場簡便處理的方法是將損壞的板片和發生滲漏的板片成對地抽出（A板+B板），如果數量不太多，減少的流道數也不多，組裝后可繼續使用，其對生產影響不是很大。

4、水泵及變頻技術在間供熱力站的應用

間供熱力站使用的水泵一般有以下幾種：循環水泵、補水泵、管道加壓泵及污水泵，其中循環泵作為系統源源不斷的動力庫，用于克服系統循環中的各類阻力，形成回路。補水泵用于確保系統始終處于滿水狀態，防止氣體竄入系統，造成系統不穩定。這二者在熱力站的運行中起到了舉足輕重的作用。

4.1循環泵運行中常見的故障及解決方法（張錫虎）

4.1.1循環泵流量大

4.2變頻技術在間供熱力站的使用

熱力站的循環水泵配置也是供熱企業所關心的主要問題。目前一些供熱企業通常采用設計負荷來確定循環水泵的流量，同時采用同型號的水泵備用，造成了投資和運行費用的浪費。事實上，熱力站投入初期往往達不到設計容量，出現大馬拉小車的現象，使得購置的整套設備不能夠滿負荷運行，長時間處于低負荷運行狀態，這樣就造成了設備效率的降低，因而浪費了電能。

下面以某一熱力站為例，說明變頻技術在實際運行中的經濟效益

該熱力站設計容量為74.4萬平米，共分為五個區，設備明細如表一。由于熱力站投入初期達不到設計容量值，故于2008年公司買進一套變頻設備，其中包括溫度上下限控制系統、補水上下限系統。變頻設備投入后各年用電及節余情況如表二。

表一

供熱區域 循環泵配置 循環泵實際投入使用 補水泵配置 補水泵實際投入使用

東區 3臺75kw 2臺75kw 2臺7.5kw 1臺7.5kw

西區 3臺75kw 1臺75kw 2臺4kw 1臺4kw

南區 2臺55kw 1臺55kw 2臺1.5kw 1臺1.5kw

北區 2臺75

1臺55 1臺75 2臺3kw 1臺3kw

高區 2臺45kw 1臺45kw 2臺4kw 1臺4kw

表二

年份 設計耗電量（度） 實際耗電量（度） 節余耗電量（度） 節余率（%）

2008 1522080 698000 824080 54.14

2009 1522080 842200 679880 44.67

2010 1522080 634060 888020 58.34

變頻系統初投資為340863元，按實際使用電價0.64元/度計算得，2008年運行共節余527411.2元，即投入使用一年即可回收成本。

5、站內水處理設備（熱力公司資料）

由于考慮到二網散熱設備的腐蝕性及熱力站站內設備的保護措施，我們必須確保進入二網的水是滿足低硬度、低堿度及較低的氯離子濃度。以鈉離子處理設備器為代表的水處理設備便應運而生了。該設備不僅能極大程度降低水中所含鈣鎂離子濃度，同時降低水中堿度，但是在我們實際使用過程中仍然存在各種各樣的問題。

6、二次網用戶為地暖和散熱器混連系統

二次網用戶末端設備一般分為散熱器和地盤管，一般在設計初期就將其各環路損失通過計算而達到平衡，但是隨著人們生活質量的日益提高，舊房新裝的現象屢屢發生，這樣就涌現出大量的地暖和散熱器混連系統。嚴格地講此舉是不正確的，原因有二。第一、地暖和散熱器采暖設計溫度大不相同。地暖設計溫度為55℃/45℃，而散熱器一般設計為95℃/70℃，有時也設計為85℃/60℃，但地暖的供水溫度最高不得超過65℃，這一溫度遠遠低于散熱器系統的供水溫度，如此直接連接在散熱器網絡就容易造成地暖管伸縮量急劇增大，甚至導致系統崩潰。第二、地暖系統的壓損較散熱器系統大。散熱器系統運行阻力為1～3m水柱，而地暖系統的運行阻力能達到3～5m水柱，故當僅僅保證了散熱器用戶的正常用熱時，系統往往出現地暖用戶室內溫度達不到要求的現象。為了解決這一問題，我們得從兩方面著手，首先確保進入二網系統的水溫度不超65℃，為此一般我們會在地暖系統處安裝混水泵，使進入地暖系統的供水和回水混合后再作為二網供水進入系統進行循環，同時混水泵也能夠給地暖系統增加一定的循環動力，也使得后一問題迎刃而解。如果某些熱力站供水溫度也適宜地暖系統，那么此時只需加大系統的循環流量，同時適當關閉進入散熱器系統的水量，使二者處于平衡狀態即可。

7、結束語

隨著集中供熱事業的發展，更多的新技術將被用于熱力站系統，建站初期如何恰當合理地選擇設備，運行中如何理性控制，對于供熱企業的安全運行及節能降耗有重要的現實意義。

參考文獻

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