151火力发电厂暖通节能设计.docVIP

火力发电厂暖通节能设计 山东省阳光工程设计院 孟祥丽 山东省冶金科学研究院 王立盛 摘要：本文阐述了某火力发电厂的暖通空调设计过程，并结合发电厂的工艺设计及建筑特点，采用了两种热媒，蒸汽和热水；换热器选用了耐高温高压型换热器，可直接引入高温高压蒸汽，节省了减温减压装置的投资；换热站还通过温控装置及水泵的变频调节实现二次网的质-量调节；厂区单体建筑采暖系统形式采用了上供下回与水平单管跨越式系统相结合；厂区热网管道采用了直埋无补偿敷设方式，利用供热管道直埋技术，通过对管道的受力计算及应力验算，采用了无补偿冷安装敷设方式，使整个管线不需设置补偿器和固定支架；电子设备间空调系统选用了直接冷却散热设备的空调方式，降低了空调负荷，充分的体现了节能思想。 关键词 火力发电厂 温控装置 质调节 单管跨越式 直埋无补偿敷设 1 工程概况 山东某火力发电厂工程位于山东省临沂市，工程设计规模为2×25MW。汽轮机为两台抽汽凝汽式高压汽轮机组（30MW发电机）并配有两台额定蒸发量130t/h的高温高压循环流化床锅炉。本工程已投入运行。 2 设计过程 2.1 采暖热媒 在本工程暖通设计中，设计了两种热媒系统： 2.1.1 锅炉房暖风机采用压力为0.585MPa的饱和蒸汽，热源接自机务厂用蒸汽。 2.1.2 主厂房（包括锅炉房和汽机房）、化水车间、公用水泵房、循环水处理室、厂区排水泵房、综合楼及传达室采用110/70℃高温热水采暖，热源接自厂区换热站。 2.2 热媒的确定 根据目前的设计及运行实践，我们知道： 2.2.1 采用蒸汽作为采暖热媒，其缺点有二：其一，蒸汽采暖凝结水含铁量高，水质不合格，难以回收利用；其二，由于凝结水的热能不能充分利用，蒸汽采暖热能消耗大于热水系统。 2.2.2 采用热水采暖热媒，不仅可以克服上述问题，而且由于热网换热站的凝结水可以回收利用，从而减少了汽水损失，对保证电厂的经济运行具有比较重要的作用。 2.2.3 汽机房、锅炉房比较高大，在热压和锅炉送风机室内吸风的共同作用下，造成底层较大的负压，大量的冷空气从门、窗等不严密处漏入室内，造成室内温度很不均匀，上部温度过高，下部温度过低，致使主厂房采暖热负荷大量增加。在这种情况下，提高散热器表面温度，尽快加热渗入室内的冷空气是十分必要的。再者，由于受主厂房工艺布置的限制，采暖热负荷不可能全部靠散热器补偿，因此主厂房内应设有大量暖风机。热风系统热媒若采用热水，空气加热器效率则比较低，例如NC-125C型暖风机，当热媒为130℃~70℃的热水时，放热量为313500KJ/h(75000Kcal/h)，而热媒为0.39MPa(4Kgf/cm2)的饱和蒸汽时，放热量为677160KJ/h(162000Kcal/h)。因此暖风机的热媒以高压蒸汽为宜。 2.2.4 对于输煤系统，建筑物之间的高差较大，最高处标高达几十米，最低处标高达负十几米，造成采暖系统的静压值很大。再者，输煤系统粉尘飞扬严重，有时需要开窗放气或清扫，当冬季停止供暖检修时，散热器和管道则有可能被冻坏。 因此，确定采用以下方案：锅炉房暖风机和输煤系统采用高压蒸汽采暖；主厂房及其生产附属建筑采用高温热水采暖。 3 厂区采暖换热站设计 根据火力发电厂的工艺设计及建筑特点，采暖换热站设置于除氧层，建筑标高为13m，采暖用换热器选用耐高温高压型-塞斯波汽水换热器，设计锅炉房暖风机热负荷为350KW（蒸汽系统），换热器的供热能力为1050kW，供应本期工程采暖热负荷800kW，预留热负荷250kW。换热站工艺流程图如下所示： 换热站工艺流程图 由图可知，来自机务厂用蒸汽的管道分为两路，一路直接接至锅炉房暖风机；一路接入采暖换热站，直接进入换热器，冷凝至73℃后进入采暖系统补水箱。 换热站内设置了相应的温控装置，当二次网的供水温度高于设定温度时，由安装在二次网上的供水温度传感器，检测二次网供水温度信号作为反馈信号给中央控制器，由中央控制器输出信号控制电动阀，使阀门开度关小；同时与该调节阀开度有关的反馈信号还有一个安装在室外的连接到中央控制器的室外温度传感器，其原理如下：如设定供水温度为95℃，则该供水温度下的室外温度为5℃，若室外温度逐渐变低，则供水温度会随着设定的漂移量按比例逐渐增加，当室外温度达到-8℃时，供水温度则会自动调节至110℃。 其中：（1） 冬季室外温度补偿最低点（-8℃） （2） 冬季室外温度补偿最高点（一般设为5℃） （3） 设定冬季室外温度漂移量（15℃）。（以上温度用户可自行设定） 这样通过调节安装在蒸汽管道上的电动调节阀，间接地控制了二次网的供水温度，实现了二次网的质调节。再者，二次网的循环泵采用变频控制，通