談多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行供熱系統(tǒng)

馬 亮

(太原市熱力公司，山西 太原 030001)

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市集中供熱規(guī)模的發(fā)展壯大以及智能化系統(tǒng)的快速發(fā)展，多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)作為幾個熱源聯(lián)合供熱的一種運(yùn)行方式，在借鑒了國外尤其是北歐一些國家的先進(jìn)理念和經(jīng)驗(yàn)后，多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行供熱以其節(jié)能經(jīng)濟(jì)、安全可靠等優(yōu)勢被國內(nèi)越來越多城市所采用，逐漸成為我國城市集中供熱發(fā)展的趨勢。

1 多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)

1.1 提高了供熱系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性

多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)是多個熱源管網(wǎng)相互連接、相互協(xié)調(diào)、互為補(bǔ)充的系統(tǒng)。如果是單熱源供熱系統(tǒng)，當(dāng)管網(wǎng)某段發(fā)生故障時，故障點(diǎn)之后的用戶的供熱情況都將會受到影響，而當(dāng)熱源發(fā)生故障時，該熱源所承擔(dān)的大片供熱面積都將無法得到熱量。如果是多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)，當(dāng)管網(wǎng)某段發(fā)生故障時，只要關(guān)閉故障點(diǎn)兩側(cè)的閥門即可，而當(dāng)某一熱源發(fā)生故障時，在熱源近端熱用戶限定流量、遠(yuǎn)端啟動加壓泵的情況下，基本能滿足大部分區(qū)域的負(fù)荷要求。

1.2 有利于系統(tǒng)的節(jié)能、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

隨著能源的過度開發(fā)消耗和環(huán)境污染的加劇，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境越來越成為人類追求的目標(biāo)，城市供熱作為能源消耗和污染物排放的重要組成部分，也越來越被人們所關(guān)注。對于城市多熱源供熱系統(tǒng)，在保證供熱負(fù)荷的前提下，在供熱初寒期和末寒期，可以先啟用能耗低、效率高的熱源(如熱電廠供熱機(jī)組)，能耗相對較高、效率較低的熱源(如區(qū)域鍋爐房供熱)則可作為調(diào)峰熱源在嚴(yán)寒期啟用，從而降低了熱源成本和設(shè)備運(yùn)行及人員投入成本，達(dá)到了資源和系統(tǒng)之間的優(yōu)化配置以及節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、保護(hù)環(huán)境的目的。

1.3 提高了城市供熱系統(tǒng)的可擴(kuò)展性

多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行管網(wǎng)系統(tǒng)對城市規(guī)劃提出了較高的要求，同時也適應(yīng)了城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，適應(yīng)了城市發(fā)展的不確定性。

2 多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行可行性研究

以大唐太原第二熱電廠和太原城西熱源廠為例介紹太原市集中供熱多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的可行性。

1)大唐太原第二熱電廠供熱概況。太原市熱力公司第二供暖分公司采用熱電聯(lián)產(chǎn)方式供熱，熱源為大唐太原第二熱電廠四期、五期、六期供熱機(jī)組，供熱機(jī)組及熱網(wǎng)循環(huán)泵參數(shù)分別為:a.四期:200 MW供熱機(jī)組2臺，供熱能力1685 GJ/h;配循環(huán)泵5臺，其中4臺參數(shù)為N=1120 kW，H=182 m，G=1188 t/h，1臺參數(shù)為 N=900 kW，H=182 m，G=1188 t/h。b.五期:200 MW 供熱機(jī)組1臺，供熱能力837.3 GJ/h;配循環(huán)泵3臺，參數(shù)為N=1120 kW，H=172.6 m，G=1324 t/h。c.六期:300 MW 供熱機(jī)組2臺，供熱能力2512.8 GJ/h;配循環(huán)泵5臺，參數(shù)為N=1800 kW，H=185 m，G=2382 t/h。

2)太原市城西熱源廠供熱概況。太原市熱力公司城西供暖分公司采用區(qū)域鍋爐房供熱，熱源為太原市城西熱源廠供熱鍋爐，鍋爐及熱網(wǎng)循環(huán)泵參數(shù)為:116 MW鍋爐4臺;配循環(huán)泵6臺，參數(shù)為 N=1000 kW，H=146 m，G=1800 t/h。

3)目前大唐太原第二熱電廠所承擔(dān)負(fù)荷的在運(yùn)行熱力站207座，總供熱面積1694萬m2，其總設(shè)計(jì)供熱面積為2000 m2。太原市城西熱源廠所承擔(dān)負(fù)荷的在運(yùn)行熱力站86座，總供熱面積798萬m2，其總設(shè)計(jì)供熱面積為750萬m2。城西熱源廠在嚴(yán)寒期已經(jīng)超負(fù)荷運(yùn)行的情況下，多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行供熱顯得尤為必要。目前太原市熱力公司第二供暖分公司與城西供暖分公司連接部分為DN800，DN500供熱管道連接，通過對兩個熱源溫度、壓力流量的調(diào)節(jié)，基本可以實(shí)現(xiàn)在冬季供熱期間尤其是初寒期、末寒期主要熱源由大唐太原第二熱電廠提供，城西熱源廠輔助供熱，在嚴(yán)寒期城西熱源廠發(fā)揮其調(diào)峰熱源的作用，加大供熱能力。這既滿足了節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、保護(hù)環(huán)境的要求，同時也保證了整體熱網(wǎng)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。

4)太原市熱力公司第二供暖分公司一次網(wǎng)從電廠通過四、五期DN1000和六期DN1200兩條主干線并聯(lián)運(yùn)行，四、五期主干線從電廠出口至北大街分支10號閥室全長12.8 km，六期主干線從電廠出口至大同路勝利街口三段16號小室全長10.9 km，分別通過電廠出口(管徑DN600，DN500)、金剛堰(勝利街—旱西關(guān)，管徑 DN900，DN800)、五一路(勝利街—上馬街，管徑 DN500，DN450)、解放路(北大街—水西門)和三墻路(北大街—旱西關(guān)，管徑DN300)五處聯(lián)絡(luò)管連通;聯(lián)絡(luò)管的連通使整個熱網(wǎng)呈環(huán)狀，構(gòu)成了同類型、同位置熱源的簡單的多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)，充分發(fā)揮了多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的安全、可靠、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，同時也為熱力公司多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行積累了經(jīng)驗(yàn)。

3 太原市集中供熱多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)展前景

借鑒國外大型多熱源聯(lián)網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，通過對相關(guān)供熱管網(wǎng)和熱力站的新建與技術(shù)改造，建成主干線為環(huán)狀管網(wǎng)的供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，充分利用太原市尤其是太原市熱力公司的各個熱源，通過調(diào)節(jié)各熱源及近遠(yuǎn)端閥門、控制變頻泵、開啟一次網(wǎng)中繼泵和熱力站回水加壓泵等方法改變熱源間、熱用戶間的流量，滿足最不利環(huán)路末端用戶流量和資用壓頭的需要，保證熱用戶的供熱需要和熱網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，也降低了能源消耗和減少了環(huán)境污染，改善了太原市空氣質(zhì)量。

4 結(jié)語

由于多熱源集中供熱系統(tǒng)熱源多、管網(wǎng)復(fù)雜的特點(diǎn)，所以多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵在于各熱源熱量能否按需分配，滿足所有熱用戶變動熱負(fù)荷的供熱要求，這就要求我們統(tǒng)籌規(guī)劃供熱系統(tǒng)，制定合理的調(diào)度方案。隨著城市建設(shè)的發(fā)展、供熱相關(guān)設(shè)施的完善和不斷的實(shí)踐，多熱源聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將被很多城市廣泛的接受和采用。

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