长岛县集中供热调研分析

长岛县集中供热调研分析（草稿）北京三合通能源科技开发有限公司2011年3月9日长岛县集中供热调研分析一、长岛县集中供热现状2011年3月5日下午在姚荣佑教授带领下，一行7人实地考察了长岛县集中供热系统。长岛县集中供热现状是以2006年新上的二期供热工程为主，原一期供热工程约为15万m²划入二期。二期区域供热锅炉房内安装二台锅炉，一台是江苏太湖锅炉股份有限公司生产的SZL14-1.25/130/70-AⅡ锅炉，2006年10月至12月安装投入运行。一台是山西太原锅炉集团有限公司太原马克西塞姆锅炉制造有限公司生产的SZL29-1.6/130/70-AⅡ锅炉，2007年10月至12月安装投入运行。2010年-2011年只运行山西太原锅炉集团有限公司太原马克西塞姆锅炉制造有限公司生产的SZL29-1.6/130/70-AⅡ锅炉。2010年-2011年供热能源消耗序号名称单位数量供热面积m²单耗备注1运行期原煤消耗量t16000333661.647.95kg/m²2运行期电消耗量kwh170万333661.65.1kwh/m²3运行期软化水消耗量t18000333661.653.95kg/m²4运行期原水消耗量t20000333661.659.94kg/m²注：以上表内数据由长岛县建设局提供。实供面积333661.6m²。水总单位消耗113.89kg/m²。2010年-2011年供热面积换热站编号供热范围供热面积备注B1人防院内县府街北侧部分41704.9m²B2上商检局南侧长远路南部东西两侧30039.4m²B2下31876.8m²B3获沟水库23743.6m²B4敬老院15300.7m²B5北山区24093.7m²1#锅炉房25961.0m²2#网通40625.5m²3#县医院43389.1m²4#解放路12343.6m²5#中国银行南41783.3m²6#健身中心2800.0m²没有供暖7#长园宾馆8571.4m²没有供暖合计333661.6m²注：以上表内数据由长岛县建设局提供。实供面积333661.6m²。能源消耗指标说明，在建筑墙体不采取保温的情况下供热单位用70万m²供热面积的消耗量完成33.4万m²供热任务。供热设计一次网供回水温度设计130/70℃，二次网供回水温度设80/60℃；长岛县建设局提供的一次网供回水实际运行温度90/60℃，二次网供回水温度实际运行设计50/40℃；2011年1月24日下午1#换热站一次网供回水实际运行温度83/51℃，二次网供回水温度实际运行设计52/39℃；2011年3月5日下午1#换热站一次网供回水实际运行温度64/39℃，二次网供回水温度实际运行设计39/34℃；2011年3月5日下午B2（上）换热站一次网供回水实际运行温度62/36℃，二次网供回水温度实际运行设计36/31℃；2011年3月5日下午B2（下）换热站一次网供回水实际运行温度62/36℃，二次网供回水温度实际运行设计32/28℃；以上运行参数说明供热效果相当差，到住宅居民冬季供热住宅楼前温度达不到。不满意情绪反映非常强烈。有少数住宅居民满意，多数住宅居民不满意。原因：1居民住宅楼多是上世纪建设的，建筑设计部门的暖通专业设计者们室内设计采取钢制型散热器。钢制型散热器都是按95/70℃设计安装，室内才能达到18±2℃。而在供热管网设计中采用80/60℃，供热单位到住宅楼前的温度太低，怎么能满足住宅居民供热要求呢？收了住宅居民供热的款，就得按国家规定要求做到居民满意。。2供热管网不平衡。二、长岛县集中供热存在问题1、设计方面（1）供热工程设计理念问题我们发现长岛县一期供热工程供热运行模式是小温差（60℃-45℃）大流量，采用这种运行模式选用的循环水泵、换热器、水处理、补水系统等都会偏大，会增加工程初投资。（2）供热工程板式换热器设计选型我们发现长岛县集中供热工程板式换热器选用的是对称型板式换热器。长岛县建设局提供的数据，一次侧水温130℃/70℃，二次侧水温80℃/60℃。两侧水的流量和流速是不一样。如一次侧流速低于二次侧，若选用对称型板式换热器，流道内流体与板间的对流传热系数约为下降很多。集中供热系统一次侧水供回水温度130℃/70℃，相应二次侧水温80℃/60℃，一次侧和二次侧流量比为1.25-2.8时故应选用非对称型板式换热器。集中供热系统中采用非对称型板式换热器的优点：a)在板间流速为0.5m/s时，板式换热器的传热系数可达到6000w/m².k，约比采用对称型板式换热器时提高1.5倍。b)减少了板式换热器面积，计算出的传热面积约比对称型板式换热器少20%-30%，降低了初投资。c)由于二次侧为大流道，即使二次侧中含有一些污染物质，也不会发生堵塞现象，减少了维护工作量。d)非对称型板式换热器减少了二次侧的水泵消耗功率，达到了节能目的。e)不会出现对称型板式换热器一次侧因流速过低而结垢的现象。清华大学东区锅炉房，采用29MW(DHL)热水锅炉。设有9座热力交换站，站内换热器全部采用非对称型板式换热器，供热面积达487965m²，室内温度全部达到国家规定要求。（1）两台锅炉应增加流量监控，按无人值守方案改善自控系统。（2）一、二次网应增加热量平衡阀。（3）29MW锅炉增加省煤器，减少排烟热损失。（4）改造水处理系统、增加煤质化验项目。2、管理方面（1）供热系统中板式换热器结垢我们发现2010年-2011年供暖期末结束，工人已经采用机械方法除板式换热器板片上的水垢。不应该采用人工机械除水垢，应该采用化学药水处理。换热器运行一段时间以后，在换热器内外壁上粘附一层白色水垢。水垢形成的主要原因是由于水中含有溶解度较小的钙、镁盐类，这种盐类有共同特性，其溶解度随着水温升高而下降，且变成难溶的盐类，这种盐类的存在，对换热器产生以下几点后果：a)、水垢导热性能很差，它比钢铁导热能力小30-50倍，有水垢存在就会使受热面传热变坏，因而使传热面不能达到理想的温度降。根据有关资料介绍，产生1mm厚的水垢，换热器将下降10%左右效率。b)、水垢附在传热面上，难于清除，增加了检修费用，不仅耗费了人力、物力，而且会使受热面受到损伤，降低换热器寿命。c)、水垢产生后，会减少传热面内流通截面，增加了传热面内外循环水的流通阻力，严重时流通截面很小，甚至完全被堵塞，就会使换热器不能正常运行。为防止以上后果的发生，目前运行单位加强经常软化处理、磁化及离子棒防垢处理、钠离子交换处理等方法。运行单位还应注意换热器的防腐。（2）加强锅炉炉水水处理调研中发现板式换热器正在清除水垢。一次侧水垢就说明锅炉管壁很可能也接水垢，同时说明水质处理工作做得较差。水垢的形成，在生活中我们所应用的天然水含有泥沙等悬浮物和肉眼看不到的溶解在水中的无机盐类、有机高分子、气体等杂质。这些杂质进入锅炉后随着温度的升高会在金属表面形成沉积物，这些沉积物就是水垢。水垢会对锅炉的安全及热效率有影响。a)、水垢的导热系数低，能阻止金属受热后把热量传递给内部工质，恶化传热效果。造成燃料的浪费，是排烟温度升高，传热损失增大。b)、水垢的导热系数差，会引起金属的过热，强度下降，严重时能导致金属受热面的变形和烧毁。另外，水垢在管的内壁形成，能不断缩小流通截面，增加谁循环阻力，破坏水循环的稳定性，严重时造成管壁破裂等恶性事故。c)、水垢影响传热，使受热面的蒸发强度下降，影响锅炉出力。d)、锅炉结构后，必须停炉清洗，无论采用机械清洗或化学清洗都会使金属受损，从而影响过来的使用寿命，增加了维修费用，影响了供热行业的正常生产，会造成一定的经济损失。结水垢0.5mm厚，燃料损失1.1%；结水垢1mm厚，燃料损失2.2%；结水垢2mm厚，燃料损失4%；结水垢3mm厚，燃料损失4.7%；结水垢4mm厚，燃料损失6.3%；结水垢5mm厚，燃料损失6.8%；结水垢6mm厚，燃料损失8.2%。（3）加强煤质与炉渣化验我们发现运行单位没有煤质和炉渣化验。操作人员不知道按什么样的煤质对链条锅炉的燃烧调整，更谈不上经济运行。煤质对链条锅炉燃烧的影响非常大：a)、燃煤中的颗粒度对链条锅炉的运行影响很大的，特别是末经分筛的统煤在链条锅炉上燃烧是十分不利的，会造成引火、着火困难，会产生“火口”，会造成通风阻力不均，造成燃烧不良等。c)、燃煤中的水分大小，会影响引火、着火、温度场强弱，会减少或增加飞灰量和漏煤量。d)、燃煤中灰分增加，使可燃物含量相对减少，发热量降低对煤的着火燃烧都不利。当燃用多灰分的煤时，在焦炭周围覆盖了过多的灰渣形成灰壳，阻碍它和空气接触，也就阻碍了它的燃烧，延长了燃烧时间，增加了不完全燃烧损失。燃煤中的灰分与锅炉热效率有关系。灰分在15-20%时，锅炉热效率降低0.16%；灰分在20-25%时，锅炉热效率降低0.34%；灰分在25-30%时，锅炉热效率降低0.52%；灰分在30-35%时，锅炉热效率降低0.72%；灰分在35-40%时，锅炉热效率降低0.92%；灰分在40-45%时，锅炉热效率降低1.12%；灰分在45-50%时，锅炉热效率降低1.34%。c)、燃煤中挥发分的含量对炉排上燃烧过程的发生和发展都有很大影响。因为煤燃烧时，挥发分首先析出并和空气混合着火燃烧，这对焦炭的燃烧是很重要的。一般来说挥发分愈高，愈容易着火，燃烧也越好。挥发分少的煤，着火困难，着火时间增加，燃烧和燃尽时间相对减少，固体不完全燃烧热损失增加。（4）加强操作人员的锅炉燃烧调整技术与经济运行调查中我们发现运行单位的操作人员的锅炉燃烧调整技术，更谈不上经济运行。要使锅炉经济运行，必须组织好燃烧。锅炉燃烧的关键是着火稳定、火床平整、长度适宜。燃烧完全。燃烧好坏与运行操作技术有很大关系。因此，必须认真的调整试验，以确定合格的煤的热值混合比例（混合煤热值）、水分含量、煤层厚度、分段风门开度等。a)、常用负荷作煤种煤层的调整后，煤层厚度（煤闸板高度）一般就在变动，而靠改变炉排速度和通风量的大小来调整。负荷增大时（无流量计时，可参考压力表指示值的下降），加快炉排速度，使进入炉内的燃料量增加。由于燃料和炉排之间没有相对位移，过大的炉排速度，可能将末燃烧完全的燃料拉向炉排后部，所以在炉排速度加快之前，必须增加引送风量，使着火、燃烧和燃尽阶段基本保持原来位置；相对反，在炉排速度降低之后，应减少送风，否则燃尽段过长，从灰渣中漏过大量冷空气，降低炉膛温度。b)、燃煤进入炉膛以后，煤层接受炉膛辐射热量提高了温度，并通过传热自上而下扩展。燃料依此进行预热、干燥和挥发分析出，当煤层孔隙中挥发分的浓度和温度达到一定数值以后，便开始着火。着火线一般应在距煤闸门0.1-0.2m左右开始，太前易将煤闸门烧坏，太后将使燃煤燃烧时间缩短，易产生跑红火，增加固体不完全燃烧热损失。着火后为保持着火线，可以减薄煤层厚度和提高炉排速度，缩短加热时间；对水分含量大的煤，加热干燥时间需加长，易增加煤层厚度，降低炉排速度，延长干燥预热时间；灰分多的煤，着火困难，应增加煤层厚度，增加煤在炉内停留时间。c)、燃煤进入燃烧区以后，需要供入足够的空气。燃烧强度决定于通风强度，通风强度又影响燃烧的稳定性。该区的前半段，燃烧逐步扩展加剧，煤层厚度逐渐减薄。随着炉排后移，燃料进入炉内最旺盛区段，风量需最大。经剧烈的燃烧，煤层出现明显的台阶形，横线火线整齐，纵向火床平整，接着进入燃烧区后半段，供入适量风量继续燃烧，在燃烧区煤的燃烧基本完成。最后进入燃尽区，部分煤核进一步燃尽（此时只需少量风，风门可全关），老鹰铁约0.5m左右只有发红的炉渣。d)、提高集中供热锅炉运行经济性的途径如下：ⅰ、供热锅炉应尽可能满负荷运行。长期低负荷运行的锅炉由于效率低，必须造成能源浪费。ⅱ、科学搭配煤种，组织合理燃烧。对于运行煤种与锅炉设计煤种不符是锅炉低效率运行的普遍原因，供热单位应通过动力配煤既不同煤种按某一比例的合理搭配取得较好的入炉混煤煤质。其中，主要控制混煤的挥发分、发热量和灰分指标。煤种搭配合理，不仅可以提高锅炉效率，同时可减轻司炉工的劳动强度，使锅炉更安全更高效率运行。ⅲ、严格控制火床长度，维持合