【文章內(nèi)容簡介】 埋供熱管道保溫材料在130℃時長年使用穩(wěn)定，同時無炭化現(xiàn)象，而130℃以上時，即使采用改性聚氨酯，經(jīng)常年運行也會出現(xiàn)一些輕微碳化現(xiàn)象，降低了管道保溫層的使用壽命.采用130℃的供水溫度可采用電廠汽輪機低壓抽汽一級汽水換熱即可達(dá)到，首站的設(shè)備投資可減少；過高的水溫勢必對管道材料的許用應(yīng)力、管件的工作壓力、工作溫度提出較高的要求，加大了投資費用，同時，首站必須兩級換熱才能達(dá)到供水溫度的要求；供熱參數(shù)越高，事故情況下造成的破壞也越大，結(jié)合我國材料工業(yè)，施工水平，產(chǎn)品水平，不一定得過高，同時對維修管理也提出了較高的要求；5，從目前我國熱電廠聯(lián)產(chǎn)工程實際運行情況看，有些工程雖然一次網(wǎng)設(shè)計供水溫度為130℃，甚至150℃，但實際運行均在130℃以下，追求過高的供水溫度需要用高品質(zhì)的能源來供熱，同時對鋼管材質(zhì)及管件均提出較高的要求，投資增大。從以上分析來看，確定供回水溫度為130℃70℃，從管理上、安全上、經(jīng)濟上都是合理的.第四章 首站 熱力站及一次管網(wǎng)一、首站設(shè)置（一）熱力系統(tǒng)流程說明首站設(shè)置在XXX縣誠豐電力有限公司外，發(fā)電廠提供P=~ t=300℃的過熱蒸汽， 通過雙波紋管式換熱器汽一水、水一水二級換熱制取130 C/70℃的熱水供一次網(wǎng)使用。凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵送回?zé)犭姀S凝結(jié)水箱。系統(tǒng)補水采用二級全自動軟水器制取合格的軟化水．定壓點設(shè)在旁通管上，補水點設(shè)在循環(huán)水泵入口，補水泵采用變頻系統(tǒng)來控制.（二）設(shè)計參數(shù)：P = t = 300℃G＝380 t/h一次網(wǎng)熱水參數(shù)：G = 1695 t/h t = 130 ℃ /70℃設(shè)計壓力為：：G = 190 t/h t ≦80 ℃補水及定壓參數(shù)：G = 80 t/h 靜水壓線： MPa（三）新增主要設(shè)備循環(huán)水泵：流量G＝1500t/h 揚程H＝150m H2O臺數(shù) 2臺 N＝560 KW汽水雙波紋管式換熱器：熱量Q=320MW換熱面積600 m2臺數(shù)2臺 設(shè)計壓力P = 1. 6 MPa ，相應(yīng)配套電纜及附屬材料設(shè)備。二、熱力站（一）設(shè)置原則熱力站的設(shè)置遵循以下原則:應(yīng)盡量利用原有的燃煤鍋爐房改建為熱力站，以便減少用戶二次熱網(wǎng)改造費用，對本項目的實施有利。熱力站全部采用間接連接的方式.熱力站供熱規(guī)模，原則上不超過20萬平方米，利用舊管網(wǎng)規(guī)模大于20萬平方米時，根據(jù)具體情況進(jìn)行改造。盡量利用原有鍋爐房內(nèi)可利用的設(shè)備。（二）熱力站設(shè)置根據(jù)以上原則及XXX縣提供的可改造為熱力站的現(xiàn)狀，鍋爐房位置，擬建熱力站位置的意見，且考慮以后的運行管理，二期工程在換熱首站增設(shè)換熱器，循環(huán)水泵及各種附件，供熱范圍內(nèi)改建熱力站4座，新建熱力站15座，共計19座。熱力站負(fù)荷見：附表4《XXX縣城區(qū)2020年熱力站負(fù)荷匯總表》熱力站位置見：附圖2《XXX煤礦及電廠集中供熱管線圖》附圖3《XXX縣主城區(qū)集中供熱管線圖》首站熱力系統(tǒng)圖見:附圖4《首站熱力系統(tǒng)圖》首站設(shè)備平面布置圖見：附圖5《一層設(shè)備平面布置圖》附圖6《二層設(shè)備平面布置圖》熱力站熱力系統(tǒng)圖見：附圖7《熱力站原則性熱力系統(tǒng)圖》（三）熱力站的連接方式及設(shè)備由于一次管網(wǎng)為高溫水系統(tǒng)，為保證用戶安全和熱網(wǎng)經(jīng)濟運行，熱力站全部采用間接連接方式。一次管網(wǎng)130℃熱水進(jìn)入熱力站，經(jīng)熱計量裝置后，進(jìn)入板式換熱器降至70℃，返回一次管網(wǎng)。二次管網(wǎng)60℃回水回到熱力站，升壓加熱到85℃后，送往二次管網(wǎng)。主要設(shè)備有板式換熱器、二次水循環(huán)泵、補水箱、集水器、分水器、全自動軟水器、恒壓變頻補水裝置以及計量控制等設(shè)備．換熱站主要設(shè)備明細(xì)見：附表5《XXX縣城區(qū)2020年熱力站設(shè)備一覽表》三、一次管網(wǎng)（一）布置原則管網(wǎng)采用雙管閉式系統(tǒng)，枝狀布置。干線盡量靠近熱負(fù)荷中心、拆遷量小的位置上。在滿足用戶要求的同時，盡量縮短管線長度。由于管線較長，在布置管線時，要盡量考慮阻力平衡問題.（二）一次管網(wǎng)走向管路從電廠供熱首站出來沿古韓公路至XXX縣主城區(qū)。管網(wǎng)走向已取得XXX縣規(guī)劃部門及XXX煤礦的意向認(rèn)可。一次管網(wǎng)的線路走向詳見：附圖2《XXX煤礦及電廠集中供熱管線圖》附圖3《XXX縣主城區(qū)集中供熱管線圖》（三）敷設(shè)方式敷設(shè)方式主要為直埋敷設(shè)，局部跨越河流時，采用架空敷設(shè)，穿越鐵路、主要公路時，采用頂管或水平定向鉆敷設(shè)。，.（四）補償方式管網(wǎng)采用無補償和局部有一次性補償相結(jié)合方式進(jìn)行補償，補償原件采用直埋式套筒補償器，外壓軸式套筒補償器及自然補償。（五）一次管網(wǎng)的保溫及防腐供水管道采用耐高溫硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料預(yù)制保溫管，回水管采用普通型硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料預(yù)制保溫管，外護(hù)硬質(zhì)聚乙烯外套。所有管道附件均應(yīng)做保溫處理熱網(wǎng)管道及附件，除采用工廠預(yù)保溫以外，應(yīng)涂刷耐熱、耐濕、防腐性能良好的涂料，并進(jìn)行除銹操作。本工程管道及附件的防腐選用無機富鋅底漆和聚氨酯面漆（六）閥門設(shè)置為便于檢修和運行，輸送主干線2一3公里裝設(shè)一個分段閥門；，支戶線起點裝設(shè)平衡、關(guān)斷、泄水、排氣等閥門；管網(wǎng)高點設(shè)放氣閥，低點設(shè)泄水閥。四、一次管網(wǎng)水力計算（一）水力計算的條件和原則一次水供／回水溫度為130 ℃/70℃。管道絕對粗糙度K=.：主干線3080Pa/m、支干線，支線按允許壓力降確定管徑，同時比摩阻不大于300Pa.干線末端用戶的供百水壓差取0. 1 0MPa。 MPa。（二）水力計算的結(jié)果及計算表計算結(jié)果： 總供熱負(fù)荷： 一次網(wǎng)的總流量： 選取循環(huán)水泵四臺（三用一備），參數(shù)與原有的型號相同。但實際這樣的話流量偏小，建議將原來水泵的流量增加一定幅度，而揚程可不變。 汽水換熱器可在原有的型號上增加兩臺，即共四臺汽水換熱器，原有水水換熱器型號保持不變?？偟睦碚摀Q熱量為320MW，實際出力沒有這么大。 一次網(wǎng)總的蒸汽量偏低，實際應(yīng)該為，原有的蒸汽量不能滿足熱負(fù)荷要求。 集中供熱區(qū)域鍋爐房的供熱能力為280MW也偏低，建議增加至320MW左右。 計算結(jié)果見附表61/62《熱網(wǎng)水力計算表1/2》：（三）水力計算結(jié)論：方案一： 按照二期的供熱面積為180萬平米計算的話，一、二期的總供熱面積為346萬平米。 供熱負(fù)荷： 一次網(wǎng)的流量： 選取循環(huán)水泵四臺（三用一備），參數(shù)與原有的型號相同。，三臺水泵并聯(lián)運行。 汽水換熱器可在原有的型號上增加一臺，即共三臺汽水換熱器，原有水水換熱器型號保持不變。理論上總換熱量為255MW，實際出力沒有這么大。1 一次網(wǎng)的蒸汽量實際應(yīng)該為。1 集中供熱區(qū)域鍋爐房的供熱能力為280MW，可以滿足一、二期的供熱要求。方案二：按照一二三期的總供熱面積為499萬平方米計算的話，結(jié)論如下： 總供熱負(fù)荷： 一次網(wǎng)的總流量： 選取循環(huán)水泵四臺（三用一備），參數(shù)與原有的型號相同。但實際三臺水泵并聯(lián)運行之后流量偏小，建議將原來水泵的流量增加一定幅度，而揚程可不變，即流量增加為,選擇四臺型號為，的循環(huán)水泵?；蛘呷赃x用四臺原有型號的水泵，即四臺并聯(lián)運行，這樣做的缺點是沒有備用水泵。 汽水換熱器可在原有的型號上增加兩臺，即共四臺汽水換熱器，原有水水換熱器型號保持不變?？偟睦碚摀Q熱量為320MW，實際出力沒有這么大。 一次網(wǎng)總的蒸汽量偏低，實際應(yīng)該為，原有的蒸汽量不能滿足熱負(fù)荷要求。 集中供熱區(qū)域鍋爐房的供熱能力為280MW也偏低，建議增加至320MW左右。（四）水壓圖：熱力站資用壓頭按100KPa選取，首站站內(nèi)阻力按150KPa選取。根據(jù)水力計算結(jié)果，繪制干管水壓圖，詳見:附圖10《主干線管網(wǎng)水壓圖》；一次管網(wǎng)最不利長度8300m,阻力損失1320KPa。定壓線的確定：依據(jù)一次管網(wǎng)設(shè)計供水溫度130℃，系統(tǒng)最高充水的高度及地形高差，定壓線設(shè)定為450KPa。五、熱網(wǎng)運行調(diào)節(jié)熱網(wǎng)系統(tǒng)采用就地及中央控制方式．就地控制室布置在熱網(wǎng)各熱力站。中央監(jiān)控室設(shè)在首站內(nèi).控制系統(tǒng)由一個監(jiān)控中心和45個遠(yuǎn)程終端站組成（二期為19個遠(yuǎn)程終端站），且在通訊網(wǎng)上相連接，相互讀取數(shù)據(jù)和傳送執(zhí)行要求。通過計算分析顯示、存儲并向各現(xiàn)場控制機發(fā)出具體的控制命令．熱網(wǎng)控制根據(jù)最不利點壓差，控制熱網(wǎng)循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速，以滿足全網(wǎng)需要，最終實現(xiàn)對首站及熱力站的自動控制。監(jiān)控中心承擔(dān)首站、熱力站的監(jiān)測、控制和管理任務(wù)，使熱力站能夠安全、正常、節(jié)能的運行，更好地完成供熱任務(wù).熱網(wǎng)采用質(zhì)、量混合調(diào)節(jié)的方式。一、二次熱網(wǎng)循環(huán)泵均為調(diào)速泵，調(diào)節(jié)時根據(jù)室外溫度的變化對熱網(wǎng)的流量及溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到供熱合理的目的。該調(diào)節(jié)方式是將采暖期分為三個階段，每個階段的系統(tǒng)流量不同，但調(diào)節(jié)方式相同，均采用質(zhì)調(diào)節(jié)方式．℃時，此時系統(tǒng)流量按照設(shè)計流量的70％考慮，℃，℃。第二階段為室外溫度為0℃至7℃時，此時系統(tǒng)流量按設(shè)計流量的80％考慮，℃, ℃。第三階段為室外溫度為一713℃，此時系統(tǒng)流量為設(shè)計流量，℃一130℃，℃一70 ℃。熱力站及二次管網(wǎng)也采用分階段變流量質(zhì)調(diào)節(jié)方式，共分為兩個階段，流量系數(shù)分別為80%, 100%。為此在熱力站設(shè)變頻器，控制二次循環(huán)泵的運行，并且為以后的分戶計量運行打下良好的基礎(chǔ).在靠近熱力站的用戶入口設(shè)置平衡閥，以保證二次管網(wǎng)的水力平衡。一次網(wǎng)水溫水量調(diào)節(jié)曲線見:附圖12《一次網(wǎng)水溫流量調(diào)節(jié)圖》六、供熱管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)（一）供熱管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)供熱管網(wǎng)工程的監(jiān)控系統(tǒng)是一個以工業(yè)級計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、分散控制，集中管理的SCADA系統(tǒng)。城市供熱管網(wǎng)工程的監(jiān)控系統(tǒng)一般由城市熱網(wǎng)調(diào)度中心MCC、局域熱網(wǎng)監(jiān)控中心SCC和本地監(jiān)控站LCM三部分組成．MCC為城市熱網(wǎng)管理公司所轄城市熱網(wǎng)調(diào)度中心，是最高級別的供熱生產(chǎn)指揮中心，也是一個功能完善的計算機管理信息系統(tǒng)。它具有一定信息綜合加工能力，通過計算機網(wǎng)絡(luò)，將各個業(yè)務(wù)部門有機的聯(lián)為一體，達(dá)到數(shù)據(jù)共享、資源共享，為公司經(jīng)營管理決策提供有力的技術(shù)支持。SCC為二級局域熱網(wǎng)監(jiān)控中心。它接受MCC的指令和要求，主要任務(wù)是監(jiān)測本供熱網(wǎng)的運行工況，并向上傳送數(shù)據(jù)。LCM為本地監(jiān)控站。它負(fù)責(zé)獨立完成熱力站、熱網(wǎng)關(guān)鍵點和熱源廠出口運行參數(shù)的采集、監(jiān)測及自動控制，通過自動調(diào)節(jié)來滿足供熱需求，同時接受SCC指令，向上傳送有關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)XXX縣建委的意見，熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)本可研的設(shè)計范圍只包括圖示由SCC和LCM（不含熱力站）所組成的監(jiān)控系統(tǒng)，但SCC應(yīng)考慮留有與遠(yuǎn)期建設(shè)的公司調(diào)度中心MCC的接口。熱網(wǎng)監(jiān)控中心SCC系統(tǒng)功能（1）SCC的基本結(jié)構(gòu)監(jiān)控中心SCC的計算機網(wǎng)絡(luò)基于“客戶機一月良務(wù)器”的結(jié)構(gòu)。客戶機包括鍋爐房監(jiān)控和熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，由兩臺通訊處理機、兩個操作員站（其中一個作為熱備份）和一個工程師站組成。(2) SCC的系統(tǒng)功能①系統(tǒng)的監(jiān)測功能系統(tǒng)的監(jiān)測功能包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)檢索、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)庫的修、刪改、數(shù)據(jù)庫的維護(hù)和備份、報警及故障處理、顯示、記錄、遠(yuǎn)程監(jiān)視,通信,遠(yuǎn)程技術(shù)訪問.②系統(tǒng)控制功能熱網(wǎng)末端壓差及鍋爐房出口的溫度、壓力、流量等參數(shù)均由鍋爐房的監(jiān)控系統(tǒng)來控制調(diào)節(jié)。本監(jiān)控系統(tǒng)將管網(wǎng)末端差壓及鍋爐房出口參數(shù)送至熱源廠，作為熱源廠調(diào)整運行工況的依據(jù)。SCC接收聯(lián)網(wǎng)的LCM的控制狀態(tài)信號，并有權(quán)修改和設(shè)置控制參數(shù)，實現(xiàn)LCM的運行指導(dǎo)。SCC能進(jìn)行全網(wǎng)水利工況分析，繪制不同方式下的水壓圖。并具備平均負(fù)荷預(yù)測分析、計算及管網(wǎng)仿真能力。系統(tǒng)通訊實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互傳送可有無線和有線二種形式．無線通訊運行費用低，易于安裝，但通訊的成功率和通訊速率達(dá)不到有線的要求，同時易受城市汽車、工業(yè)噪聲及建筑物的干擾和影響，可能會有二次基建投資；有線通訊包括：光纜通訊、專用電纜