國(guó)電太原一電廠公司供熱狀況及分析

張?zhí)┟?/p>

【摘要】冬季城市居民取暖供熱是民生問(wèn)題，從中央到地方都非常關(guān)注。作為冬季供熱企業(yè)一一熱電廠勇?lián)鐣?huì)責(zé)任，與熱力公司密切配，保障正常供熱。筆者從各個(gè)角度對(duì)夲廠供熱情況進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】電廠供熱；分析

國(guó)電太原第一熱電廠（有限責(zé)任公司）始建于1953年，地處山西省太原市西南市郊約20公里處金勝鄉(xiāng)，距市中心約15km。屬“一·五”期間國(guó)家156項(xiàng)重點(diǎn)工程之一。目前該企業(yè)為“一廠兩制”，總裝機(jī)容量120萬(wàn)千瓦，其中太一電廠（五期機(jī)組：2×300MW）為集團(tuán)公司內(nèi)部核算企業(yè)，太一公司（六期機(jī)組：2×300MW）由中國(guó)國(guó)電集團(tuán)華北公司（出資55%）和山西國(guó)際電力集團(tuán)有限公司（出資45%）共同出資組建。我廠除電力生產(chǎn)以外，還承擔(dān)著太原市2000多萬(wàn)平方米、近百萬(wàn)居民的集中供暖和部分工業(yè)熱負(fù)荷，為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生產(chǎn)生活做出了巨大貢獻(xiàn)。

經(jīng)過(guò)50多年不斷建設(shè)發(fā)展，先后經(jīng)歷了六期擴(kuò)建，發(fā)展成為裝機(jī)容量達(dá)127.5萬(wàn)千瓦，城市集中供熱面積達(dá)2000萬(wàn)平方米、80萬(wàn)居民的集中采暖供熱及供周邊工業(yè)熱用戶工業(yè)抽汽最大達(dá)300t/h的大型熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。其中一期到四期工程建設(shè)有7臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組、10臺(tái)鍋爐，于1973年10月10日全部投產(chǎn)發(fā)電，發(fā)電裝機(jī)容量18.6萬(wàn)千瓦，為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，已經(jīng)于2000年全部關(guān)停。五期工程建設(shè)于1987年11月23日開工，建設(shè)兩臺(tái)300MW發(fā)電機(jī)組、共600MW，即11號(hào)、12號(hào)發(fā)電機(jī)組（屬國(guó)電集團(tuán)公司內(nèi)部核算單位）。鍋爐由波蘭進(jìn)口，機(jī)組由我國(guó)東方汽輪機(jī)廠，東方電機(jī)廠配套生產(chǎn)共2臺(tái)機(jī)爐。11號(hào)發(fā)電機(jī)組于1991年7月21日竣工投產(chǎn)，12號(hào)發(fā)電機(jī)組于1992年12月23日竣工投產(chǎn)。六期擴(kuò)建工程于1995年12月30日開工，建設(shè)兩臺(tái)300MW發(fā)電機(jī)組、一臺(tái)25MW背壓機(jī)，一臺(tái)50MW凝汽汽輪機(jī)組。六期擴(kuò)建四臺(tái)發(fā)電機(jī)組為我廠13、14、15、16號(hào)發(fā)電機(jī)組（由國(guó)電集團(tuán)公司和山西國(guó)際電力集團(tuán)共同出資組建）。13、14號(hào)鍋爐由東方鍋爐廠生產(chǎn)；15、16號(hào)鍋爐由四川鍋爐廠生產(chǎn)；13、14號(hào)汽輪機(jī)由我國(guó)東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)；15號(hào)汽輪機(jī)由北京重型電機(jī)廠生產(chǎn)；16號(hào)汽輪機(jī)由武漢發(fā)電機(jī)廠生產(chǎn)；13、14號(hào)發(fā)電機(jī)由東方電機(jī)廠；15號(hào)發(fā)電機(jī)由北京重型電機(jī)廠生產(chǎn)；16號(hào)發(fā)電機(jī)由武漢汽輪發(fā)電機(jī)廠生產(chǎn)。13號(hào)發(fā)電機(jī)組于1998年9月11日投產(chǎn)，14號(hào)發(fā)電機(jī)組于1999年6月17日投產(chǎn)，15號(hào)發(fā)電機(jī)組于2001年1月7日并網(wǎng)投產(chǎn)，16號(hào)發(fā)電機(jī)組于2001年10月21日并網(wǎng)投產(chǎn)。使全廠發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1275MW，我廠成為當(dāng)時(shí)全國(guó)最大的熱電廠。

太一電廠（公司）曾經(jīng)為太原市萬(wàn)柏林區(qū)、晉源區(qū)、迎澤區(qū)熱負(fù)荷集中的市中心區(qū)域提供冬季供熱熱源，肩負(fù)著迎澤大街以南、南內(nèi)環(huán)街以北、濱河?xùn)|路以東、并州路以西，約占太原市總建筑面積的14%，占集中供熱面積的19%，供熱面積約2000萬(wàn)m2，城市熱網(wǎng)半徑18Km，熱網(wǎng)介質(zhì)采用130/70℃水間接供熱，系統(tǒng)總循環(huán)量7500t/h，直接接至用戶。為響應(yīng)國(guó)家能源政策，節(jié)能減排，我廠前四期186機(jī)組于2000年全部關(guān)停，隨著太原市的發(fā)展建設(shè)，附近的化工、建材熱用戶先后搬遷和關(guān)停，工業(yè)用汽逐漸減少，六期總共75MW，#15、#16機(jī)組分別于2012年、2013年全部關(guān)停。各熱源已基本滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組停機(jī)會(huì)造成城市供熱大面積癱瘓。根據(jù)太原市的城市規(guī)劃，2015-2016年度供熱季結(jié)束后，四臺(tái)300MW機(jī)組先后停運(yùn)，其供熱熱源由太古供熱工程古交市興能電廠替代。

一、五期#11、#12機(jī)組供太原市熱力公司第一供暖分公司所轄區(qū)域（2015-2016年度），供熱面積1585.03萬(wàn)m2，熱力站214座。其中，太原一電廠提供熱源的最大面積為1217.25萬(wàn)m2，147座熱力站。

二、六期#13、#14機(jī)組供太原市第二熱力有限公司及太原市再生能源供熱公司管網(wǎng)。其中二熱力熱負(fù)荷情況為，2015—2016年度熱力站由61座增至近70座，供熱面積由去年的710萬(wàn)平米增至850萬(wàn)平米；另有一熱力供熱面積約為150萬(wàn)平米。

數(shù)據(jù)及參數(shù)：熱指標(biāo)：50w/m2，最大供熱面積：1000萬(wàn)m2，流量5000-7000t/h，壓力最高值：1.05-1.10/0.35 MPa，電廠最高供回水溫度：115/60℃，最大小時(shí)供熱量：1667GJ/h，年度供熱總量：388234萬(wàn)GJ。 運(yùn)行調(diào)節(jié)方式：采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)方式運(yùn)行，結(jié)合初末寒期及嚴(yán)寒期溫度的不同及因熱力站建站工期投入時(shí)間不同，為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，便于調(diào)節(jié)，采取初寒期、末寒期小流量較大溫差供熱方式；在熱負(fù)荷逐步增加后，嚴(yán)寒期采取大流量大溫差方式運(yùn)行。采暖期間，熱力公司與電廠加強(qiáng)協(xié)調(diào)聯(lián)系，隨時(shí)根據(jù)室外溫度的變化情況及供熱負(fù)荷情況及時(shí)調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水溫度，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

太原市再生能源供熱公司所轄區(qū)域?yàn)樘心现协h(huán)街以南，濱河西路以西，包括晉源新區(qū)及晉祠片區(qū)，熱力站48座供熱面積600多萬(wàn)m2。

為保證冬季的供熱正常，減小供熱故障時(shí)對(duì)城市居民的影響，制定了供熱應(yīng)急處置預(yù)案：1.五期或六期任一臺(tái)機(jī)組停運(yùn)的處理；2.五期或六期機(jī)組全部停運(yùn)時(shí)的處理；3.當(dāng)任一臺(tái)或多臺(tái)加熱器內(nèi)漏或發(fā)生其它故障時(shí)的處理；4.一臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵掉閘時(shí)的處理；5.熱網(wǎng)循環(huán)泵全部跳閘時(shí)的處理；6.熱網(wǎng)循環(huán)水回水壓力降低時(shí)的處理。在應(yīng)急處置結(jié)束后，還要進(jìn)行故障分析，找出事故原因、責(zé)任人以及制訂防止再次發(fā)生類似的整改措施。

太古供熱工程管道全長(zhǎng)37.8Km，其中有全長(zhǎng)15.17Km的三座隧道，3座中繼泵站，1座事故補(bǔ)水站，1座中繼能源站（安裝有90臺(tái)大型換熱器、18臺(tái)大型循環(huán)泵，規(guī)模是全國(guó)最大的），是目前國(guó)內(nèi)施工難度最大、技術(shù)最復(fù)雜的供熱工程。管網(wǎng)一次注滿水需26萬(wàn)噸，管線采用“雙供雙回”，6次穿越汾河，并通過(guò)煤層區(qū)、采空區(qū)和17條斷層破碎帶。古交興能電廠與中繼能源站（位于萬(wàn)柏林王家莊）地勢(shì)落差180m，形成系統(tǒng)靜壓2.3MPa（基本接近設(shè)計(jì)供熱壓力2.5 MPa），所以需電廠首站與3座中繼泵站及中繼能源站通過(guò)自動(dòng)控制同步啟停、調(diào)速，聯(lián)動(dòng)影響，控制難度較大。采用大溫差技術(shù)改造進(jìn)行余熱回收，將水加熱至120℃以上，輸送至太原市，近期可供5000萬(wàn)m2，主要覆蓋河西地區(qū)，占全市1/4多，替代太一電廠及太二電廠四、五期供熱負(fù)荷。

由于各種原因，太一電廠所供供熱區(qū)域2016-2017年度供熱季沒(méi)能如期供熱，在社會(huì)上引起反響，直到現(xiàn)在為止，相當(dāng)部分區(qū)域取暖用戶家中溫度不及往年的供熱溫度。根據(jù)太原市市政府及國(guó)電集團(tuán)的安排，14號(hào)機(jī)組于2016年11月19日應(yīng)急啟動(dòng)并網(wǎng)，11月26日開始為太原市再生能源供熱公司所轄區(qū)域供熱，目前供熱正常。

經(jīng)我個(gè)人分析，得出原因如下：1.太古供熱二次系統(tǒng)龐大，管道布置復(fù)雜，循環(huán)阻力大；2.循環(huán)管道落差大，水循環(huán)困難，造成受熱各單元供熱不均；3.管道、閥門、循環(huán)泵水力計(jì)算選型有差別；4.供熱面積大，新舊樓房供熱參數(shù)有差別，各支線負(fù)荷的調(diào)整，影響整體循環(huán)；5.供熱熱源比較單一，可靠性不足，熱力裕量不足；6.管網(wǎng)逐年擴(kuò)大，供熱流量不足。

建議改進(jìn)措施：1.鑒于目前狀況，需再重新進(jìn)行水力計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇合適的時(shí)機(jī)，再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體熱力循環(huán)調(diào)整、試驗(yàn)，隨著供熱面積的逐年擴(kuò)大，為明年的穩(wěn)定安全供熱通過(guò)依據(jù)；2.將大熱網(wǎng)系統(tǒng)分成若干局域網(wǎng)，以利于正常水循環(huán)；3.局域網(wǎng)之間有聯(lián)絡(luò)管道連接，可以在局域網(wǎng)之間互相支援或調(diào)配熱量；4.根據(jù)各種情況應(yīng)新建熱源，增加熱源點(diǎn)，且多多益善，以保證熱網(wǎng)運(yùn)行的可靠性；5.參照國(guó)家電力體制改革進(jìn)展，成立第三方的售熱公司，保證各供熱公司的受熱量得到公平供給，進(jìn)而使居民、用戶的權(quán)益得到保證。