电厂供暖换热站设计分析

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　　【摘 要】本文对火力发电厂及生活区供暖换热站（蒸汽换热水）的设计工作中易发生的主要故障从设计技术角度进行具体分析总结，以使设计选型、维护管理更加安全高效、经济合理。
　　【关键词】换热器；循环水泵；补水；疏水器
　　火力发电厂供暖换热站在生产区及生活区热力供应方面的重要性不可或缺，需要在设计过程中综合考虑各种因素，降低供暖系统的故障率，是确保生产车间特定环境质量要求和安全、文明生产的重要保障，也是改善工人劳动条件，提高生产效率的有效措施。
　　一、供暖换热站易发故障总结
　　1、换热器缺失热量
　　换热器是供暖换热站的核心设备，在设计中需要进行精心计算、严谨选择。换热器在运行中易出现热量缺失的故障情况，其中选型不当、流速过小、垢结等问题是造成这种故障的主要原因。换热器选型方面，型号过小，会导致其内部气压处于较低值，导致热量交换无法达到设计换热量，造成无法进行正常供热。选择换热器时，热别注意复核加热站内的管道水流速，流速过小，传热系数小，即使换热器选择很大，也不能满足热负荷的要求。换热器内部的循环水具有一定的水质要求，如果循环水的水质过差，则容易使换热器内部出现水垢沉积，从而导致换热器的换热效率低下，致使供水温度低而排除的凝结水温度高的现象。此外，换热器工作中出现的各种堵塞、通路不畅等故障需要及时采取清洗、更换设备等方式排除。
　　2、热网循环水泵入口承压过高
　　在大多数水泵生产厂家样本、说明书或铭牌上，只标明水泵的流量、扬程、转速、功率、汽蚀余量等参数，却不标明水泵入口承压的限值，而且设计者在换热站设计过程中也对这一问题不够重视，这一状况将导致采暖系统在实际运行过程中容易出现运行电流过高、泵体材料易疲劳破裂等故障，出现此类故障的水泵以IS型为多。引发故障的主要原因为热网循环水泵的入口处压力超出了允许承受的压力。
　　3、补水水质不符合要求
　　热网系统补水水质需要保证浊度、硬度、溶解氧、油污含量不能超标，PH值偏弱碱性。补水水质的优劣直接影响换热站设备及管道的水垢沉积或腐蚀状况，进而影响整个热网及末端散热器、供热盘管等设备的正常运转，对供热系统的运行效果和使用寿命影响很大，因此应对热网的补水水质进行严格控制。
　　4、疏水器工作不畅
　　疏水器在蒸汽供热换热系统中具有重要作用，需要保证疏水器工作的持续性和稳定性。疏水器依靠内部的排水孔进行排水从而切实保证排除供热系统中的多余空气和凝结水。疏水器的气孔一旦由于水垢等原因发生堵塞现象，会直接影响其正常功能的运行。
　　二、热电厂供暖换热站的设计
　　1、换热器
　　换热器是供暖换热站中最核心的设备，需要进行严格计算、合理选择，其型号和质量会直接影响换热站供热采暖的安全性。针对供暖换热站的具体情况并参考换热器容易出现的故障问题，需要应重视换热器的选型。
　　换热器的容量和台数确定需要依据实地供暖、通风和生活的热负荷确定，一般情况下不考虑设置备用换热器，但是需要保证所有供热设备热负荷达到额定标准，当其中一台加热器因故停止运行时，其余设备应满足60%-75%热负荷的需要，新疆地处寒冷或严寒地区，应考虑取上限。同时，合理考虑供热输送距离、气候特点等因素决定添置尖峰换热器的必要性。换热器的选择应能适应热网系统的工作压力、加热蒸汽压力及温度的要求，确保供暖换热站运行的可靠性。针对换热器各种易发生的故障问题，需要具体问题具体分析。如在补水水质的处理问题上，需要保证水质达到相应标准，并对循环水的质与量进行合理控制，尽可能降低供水系统中水量的流失，针对内部水垢沉积情况过重的换热器，需要进行及时的拆洗，保证采暖季及时足额、安全稳定供应热量。
　　2、热网循环水泵
　　在设计中关于循环水泵入口处的压力限制需要引起足够关注。依据GB5657-85《单级单吸清水离心泵技术条件》中规定，循环水泵的最高运行压力不大于1.6MPa，吸入口的压力值不大于0.3 MPa。换热站的设计工作中，需要采取合理措施，规避水泵入口处压力过高的问题：
　　第一、对于定压点压力数值大于0.3 MPa的热网系统，应该选择R系列、HPK系列等热水泵，不建议选择IS型水泵，因为IS型水泵属于清水离心泵，吸入口承压不能满足设计要求。
　　第二、如果设计不清楚所选取的循环水泵的入口压力时，需要与厂家及时沟通核实，保证对水泵入口压力的正确性。如果选取的循环水泵与入口需要承受的压力不符，需要及时进行循环水泵的调整或更换工作。
　　第三、针对水击情况，需要做好预防工作。在设计过程中可以通过在循环水泵进出口增设旁通管的方法做好泄压工作，防止水击情况出现。
　　换热站中循环水泵的设置需要合理考虑到热网的热量损耗和压力损失，循环水泵流量应该达到整个换热站热力供应系统中全部流量的110%。循环水泵的扬程需要达到热网系统供回水、最不利末端以及换热站总压力降的110%到120%之间。通过参考占地面积、检修等因素，应该选择立式水泵。考虑到电能的节约控制以及调控方式的不断提高，最好配置合理的变频调速设备。
　　3、补水定压
　　补水泵的设计过程中，首先需要保证所补水的水质达到标准要求。对于换热站补水系统用水，应该尽量避免具有水质问题的工业水等水源，并对补水进行必要的除氧、软化处理，油污、SS等杂质进行严格的标准限定。火力发电厂供热管网系统的补水量一般可按全部循环水量的1%到2%，补水泵的流量通常可取系统补水量的3到4倍。补水需要选取经过除氧的化学软化水以及锅炉排污水、或经由软化处理之后的工业水等水源。采暖换热站系统定压点位置的确定工作具有重要意义，通常应该设置在水泵的吸入口侧。
　　4、疏水器
　　疏水器在蒸汽换热热网系统中具有重要作用，其运行状况直接对系统整体稳定性与经济性造成影响。疏水器在运行中的作用旨在自动防止蒸汽泄露，并对采暖设备与传输管道中的凝结水进行及时快捷的排出，同时排除系统中积存的多余空气。
　　疏水器通常选取水平安装的方式，前后均需要设置截止阀，从而有利于检修。疏水器的前后需要设置冲洗和检测管。冲洗管应该设置在前阀门的前端，达到释放空气和清洗管道的作用；检测管应该设置在后阀门与疏水器之间，达到对疏水器日常运行状况检测的目的。；考虑到初始运行时将排出大量凝水以及运行中不间断供汽，疏水器最好安装旁通管，从而保证在系统运行的开始阶段，将大量的空气和凝结水快速排出，运行阶段旁通管需要保持关闭状态，防止水蒸汽串流进回水系统中。
　　三、结束语
　　火力发电厂供暖换热站的设计工作中，应针对运行中易发生的故障问题，有的放矢积极做好预防措施，精心计算、合理选择，保证供热系统安全稳定高效的运行。
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