電廠供熱工程中熱交換站系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新探討

楊洲

摘 要：電廠供熱工程在電廠的整體工程中占據(jù)著重要的地位，其中熱交換站系統(tǒng)是其中的核心環(huán)節(jié)，熱交換站系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新對于保障電廠供熱水平、技術(shù)水平以及保障人民群眾生產(chǎn)生活都意義重大。本文主要從電廠供熱工程概況入手，分析其中系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新和改造，目的是提升電廠供熱工程水平。

關(guān)鍵詞：電廠供熱；熱交換；技術(shù)創(chuàng)新

當(dāng)前，我國供熱工程當(dāng)中主要是以煤為燃料，在燃燒過程中可能會造成較為大量的煙塵等有害氣體，對于自然環(huán)境和人體健康都具有潛在威脅，因此取消傳統(tǒng)的鍋爐房，轉(zhuǎn)變?yōu)殡姀S集中進(jìn)行供熱，采取熱交換站的方式繼續(xù)寧汽水交換，同時熱力管網(wǎng)對人民群眾的生產(chǎn)生活提供保障，對于生態(tài)環(huán)境而言意義重大。

1 熱交換站系統(tǒng)概況

通常而言，我國鍋爐房采取水汽鍋爐的占大多數(shù)，其主要承擔(dān)的任務(wù)為工業(yè)的供暖和生活供暖兩個方面，其中熱力管網(wǎng)系統(tǒng)主要消耗為25噸/h左右，最大不超過35噸/h。通常電廠供熱管網(wǎng)分為兩個角度，東部主要包括救護(hù)部分、行政部分、生活部分和辦公部分等；西部主要包括洗煤廠、木材廠、機(jī)電車間等，冬季主要用汽需求量在25噸/h左右，通常用來滿足生活和生產(chǎn)的基本供暖要求。

熱交換站系統(tǒng)改造的主要依據(jù)有以下三點：首先是電廠供熱管網(wǎng)內(nèi)部的熱水供暖依據(jù)，供暖的覆蓋面積和需要的室溫決定其采暖的回水溫度，經(jīng)過計算后可以采取熱交換站系統(tǒng)改造的方式控制；其次熱交換站系統(tǒng)的電壓主要是經(jīng)過電廠降低壓力到熱交換的地區(qū)進(jìn)而保障其壓力控制在4MPa左右，其蒸汽的溫度控制在159℃左右，其飽合度也保障熱交換站的系統(tǒng)改造；最后管網(wǎng)系統(tǒng)的回水壓力控制在0.2MPa左右，保障其蒸汽冷凝水回收的能力。

2 熱交換站設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新

熱交換站設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新的主要理論支撐是充分使用現(xiàn)有的空間管網(wǎng)和設(shè)備，實現(xiàn)工業(yè)和生活供暖的目的，最大程度地降低其對于環(huán)境的污染、降低其工程成本，電廠供熱管網(wǎng)內(nèi)部的熱水供暖依據(jù)供暖的覆蓋面積和需要的室溫決定其采暖的回水溫度。主要從以下兩個角度入手進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新：

2.1 熱交換站設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計

（1）熱水循環(huán)泵的創(chuàng)新設(shè)計

由于傳統(tǒng)的熱交換站分為東、西兩個部分，循環(huán)水泵主要組成部分為立式管道泵，東路的設(shè)備要求較高，符合較大，總體而言水循環(huán)的能力不夠，熱量對于供暖的要求較高，在設(shè)計創(chuàng)新當(dāng)中采取并聯(lián)的方式進(jìn)行，保持外網(wǎng)管線處于較為平衡的模式。從另一個角度而言，根據(jù)其流量的不同計算循環(huán)泵使用的不同，這樣能夠增大循環(huán)的流量同時能夠滿足末端的加熱和供暖要求。凝水器的選擇中也應(yīng)當(dāng)將別用的冷凝水回收到電廠內(nèi)，提升冷凝水利用率，降低用水的總體成本。

（2）熱交換器選擇上的創(chuàng)新

傳統(tǒng)熱交換站采取的均為KQS類型的交換器，分為2*9、2*10等型號，使用年限較高，在進(jìn)行熱交換的過程中創(chuàng)新點在于能否實現(xiàn)水和汽的直接轉(zhuǎn)換，這一點的目的在于實現(xiàn)水汽的沖擊，直接能夠?qū)崿F(xiàn)對于其他設(shè)備的安全和經(jīng)濟(jì)模式的合理運行，同時保障供暖溫度和壓力控制在合理水平內(nèi)，由此可見，設(shè)計當(dāng)中應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)直接和間接轉(zhuǎn)換的頻率，因此在設(shè)計當(dāng)中推薦采取浮動盤轉(zhuǎn)形式進(jìn)行換熱器的交換，對于冷凝水采取直接回收的形式進(jìn)行，一方面提升其效率，另一方面起到節(jié)約能源的效果，強(qiáng)化熱傳播的能力，自動除去污垢的同時保障設(shè)備結(jié)構(gòu)節(jié)湊，高效利用空間方便其發(fā)展和運輸，充分發(fā)揮其中傳播熱的能力和穩(wěn)定的供熱能力，保持其性能處于合理的最佳運行狀態(tài)，同時對于盤管的浮動速度進(jìn)行分析，解決傳統(tǒng)的較為復(fù)雜的除垢工藝，保障其能夠自動形成脫落的形態(tài)。

2.2 熱交換站運行創(chuàng)新設(shè)計

在熱交換站運行過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)考慮到電廠現(xiàn)在的場地情況、管道情況、設(shè)備管理情況等等，在交換器和水泵的運行當(dāng)中把控移架，做到一次三齊，同時升降過程中掌控好初撐力，同時采取雙排的方式對于鉸鏈進(jìn)行超前支護(hù)，防止出現(xiàn)坍塌等情況，對于煤柱的各個階段進(jìn)行分析，分別控制其在60mm和80mm以內(nèi)，控制并防止坍塌情況的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)同時做好防砂、防水的有效措施，防塌煤柱段采高為3.9m左右，同時創(chuàng)新性的選擇防水、擋砂材料。設(shè)置并維護(hù)好工作及備用排水泵、排水管路等，每班專人清理水溝及水窩。

同時，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對于壓力的檢測，及時分析壓力發(fā)展和發(fā)生的規(guī)律，維修人員在支架的立柱和常見的回轉(zhuǎn)千斤頂上設(shè)置壓力表等設(shè)備，直觀顯示它們的受力情況；熱交換站內(nèi)部設(shè)置五道觀測線，在支護(hù)的強(qiáng)度上進(jìn)行有效控制，觀測頂梁角度等礦壓參數(shù)，建立圍巖表面收斂觀測站。通過數(shù)據(jù)收集、分析，不難總結(jié)出以下幾點規(guī)律：

（1）直接頂初次垮步距在15度左右，老頂初次來壓步距離應(yīng)當(dāng)與其相符合，來壓強(qiáng)度、周期來壓步距、來壓強(qiáng)度都應(yīng)符合這一規(guī)律，與通常情況相比，初次垮步距受到積層風(fēng)的聚攏因此形成了煤層供熱的頂板，導(dǎo)致礦壓情況不夠明晰，來壓的強(qiáng)度也大大減弱，這可能會導(dǎo)致電廠供熱工程沒有實現(xiàn)應(yīng)有的創(chuàng)新效果。

（2）工作面礦壓顯現(xiàn)的過程當(dāng)中，支架由于受到?jīng)_積層的阻力而導(dǎo)致煤層厚度的增加，進(jìn)而導(dǎo)致供熱系統(tǒng)的不穩(wěn)定，風(fēng)化程度的加深能夠引起煤層頂板壓力的減弱，通常表現(xiàn)為靜態(tài)的壓力。豐富了熱交換站一次采全高貼近沖積層煤柱開采的經(jīng)驗，為進(jìn)一步使用高架綜采的采煤方法開采沖積層煤柱奠定了基礎(chǔ)。

（3）上巷受采動影響的圍巖變形小于下巷，主要是由于下巷為沿空掘巷，上巷超前動壓影響長度小于20m頂?shù)装寮?m最大移近量均為34mm；下巷超前動壓影響長度達(dá)40m，影響劇烈范圍在1.3m內(nèi)，頂?shù)装寮?m最大移近量分別為325mm和634mm。

3 結(jié)束語

綜上所述，電廠供熱工程在電廠的整體工程中意義重大，熱交換站系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新對于我國當(dāng)前保障電廠供熱能力、提升總體技術(shù)水平，以及長遠(yuǎn)而言對于人民群眾生產(chǎn)生活的保障都有著深遠(yuǎn)的影響，筆者主要從電廠供熱工程概況入手，分析其系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備選擇的創(chuàng)新，提升電廠供熱工程水平和我國電廠供熱的整體效率。

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（作者單位：黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司）