西北、中原、东北地区供热企业考察报告

中国城镇供热协会技术委员会——曾享麟、蔡启林、姚约翰、汤 凌 前 言 根据中国城镇供热协会“充分发挥技术专家的作用，参与全行业重大技术问题、技术政策的决策与制定，推动技术进步，提高行业水平”的要求和三届二次技术委员会会议精神，去冬今春技术委员会按地域划分成三个组，对西北地区—兰州市热力公司、银川热电有限股份公司；中原地区—郑州市热力总公司、中原油田石油供热管理处；东北地区—阜新市热力总公司、赤峰市富龙股份有限公司，六个供热企业进行实地考察。 考察宗旨是深入基层了解企业现状、存在问题和发展前景；了解企业落实《城镇供热系统节能技术措施》（节能技术20条）的情况，总结先进经验，以便在全行业推广。 第一部分 西北—兰州市热力公司、银川热电有限股份公司 考察时间：2001年12月3日～12月7日 参加人员：曾享麟、蔡启林、狄洪发、王树铎、杨雄德、汤 凌。 1.兰州市热力公司 1.1.兰州市地理与气候特征 兰州市位于陇中皋兰山北麓，地处两山夹持，黄河穿越市区，城区是一狭长的山谷地带，东西长约40公里，南北宽不足6公里。周边山脉平均海拔在1500米以上，既阻碍东南季风暖湿气流的进入，又挡住了北方西伯利亚寒流的入侵，因此具有夏季不热冬季不冷的特点，但也影响了城区上空大气流通，极易造成污染。全年无霜期为五～六个月，属典型内陆干旱气候—干燥少雨。全年采暖期为6个月左右。 1.2.公司现状和特点 兰州热力公司（兰州市供热管理处）始建于1978年，1987年设兰州市供热管理站，1997年设兰州市二热管网建设办公室。现对外依然是一个公司三个牌子，管理上政企没有分离，集政府职能与企业行为于一身。正式职工150多人。 该公司现有热源四座。市区东侧的主力热源二热电厂（为西北电力部门所属）1991年开始供热，现供热面积430万m2。余下三座热源为区域锅炉房（属公司自主产权），有东城壕供热站、雁滩供热站各配置有2×20 t/h燃煤热水锅炉，现供热面积分别是31万m2和24万m2，文化宫供热站配置有2×10 t/h燃煤热水锅炉，现供热面积为12万m2 ，三个区域锅炉房均为单独运行没有联网。由于受二热电厂抽汽供热出力不足的影响，公司总供热面积仅达到500万m2左右，供需矛盾较为突出。二热供热管网分为南干线、北干线、东岗干线三条，管径为DN200～1000mm ，采用预制聚氨脂保温管直埋敷设。现有热交换站67座实行间接供热，全网安装有监控设备。 由于黄河在市区穿城而过，沿河两岸地区地下水位较高，城市热网包括二级管网在内（除热源出口设有少量有沟敷设管线外），全部采用聚氨脂预制保温管直埋敷设方式。一级网直埋管道最大管径为φ900mm，其中管径φ500 mm以下的，采用北京豪特耐供热设备有限公司的产品；φ500 mm上的，由本地生产制造。一级管网设计供回水温度130/70 oC、压力1.6 Mpa,实际工作供回水温度为110/60 oC、压力为0.9～1.0 Mpa。根据此次观察某一相距电厂7公里的热力站实际数据：二热电厂出口供水压力0.9Mpa、温度为110 oC；热力站入口供水压力0.7Mpa、温度为109 oC，压降为0.2Mpa、温降仅为1 oC，由此可见预制保温管直埋方式保温效果良好。 67座换热站全部安装有完整的地方监控系统，与中央监控系统间的信号传输，由专用电话线完成，控制为双向互动，监控执行器（如各种传感器、电动调整阀等）大多采用国内外成熟产品运行可靠，所以多数热力站已具备无人值守条件。目前公司向市电话局租用了60条专用线，月租金为200元/条。 热力站换热系统部分使用成套换热机组，换热器多半为兰石板式换热器厂产品，部分为四平维卡勃换热设备厂的产品。循环水泵为格兰富水泵产品，其它主要部件也采用国内外知名品牌，运行安全可靠，故障率低，同时还具有占地少，便于施工安装等优点。 热力站内管路保温采用离心玻璃棉管壳外加铝箔玻璃钢的做法，阻热效果明显。 电机变频调速技术已在热源厂鼓、引风机等系统应用。一般采用“一拖几”的形式，即仅其中一台为变频调速电机，余下的为定速电机。这种形式从原理上讲，在变流量运行中类似不同型号并联，会有一定的节能效果。但不如同样是变频调速并联运行的节能显著，特别是在小流量运行时。其节能效果大小，有待于进一步核算和探讨。 1.3. 存在问题与发展前景 1.3.1.主力热源二热电厂出力不足 二热电厂发电机组为2×100MW，“一配一”温度500oC、工作压力9.8Mpa，配有蒸汽410t/h煤粉锅炉2台。供热机组设计能力抽汽2×280 t/h、压力1.8Mpa、蒸汽温度140 oC，原计划产热300 Gcal/h（约合348.6 MW），供热面积应达到540万m2 。但实际上二热电厂供热机组由于采用“打孔”抽汽方式，受机组自身条件限制，抽汽能力只能达到2×230t/h，约250 Gcal/h。目前供热面积430万m2，基本上已经达到设备能力的上限。 二热电厂方面计划在2002年度对汽轮发电组进行技术改造，改造后将增大7～9%的抽汽量（32～41t/h），这样不仅可加大热外供能力，也可将发电能力从原来的100MW增加至110MW。但此项改造计划提高供热能力不大，依然不能弥补现市区需热缺口，更不要说满足今后发展的需要。 1.3.2.近期发展计划 为缓解供需矛盾，公司计划在2002年度开始筹建尖峰热源，目前公司正对建尖峰热源的位置与规模等问题进行探讨和测算。 增设尖峰热源是让热电厂负担基本负荷，最大限度发挥热电联产供热能力，保证整个采暖季以最大负荷出力，特别是在初寒与末寒期；尖峰热源负责高峰负荷，提高供热参数，而在初寒与末寒期则尽可能做到延迟启动、提早结束。这样既可实现系统增效节能，降低供热成本，又可达到增加供热面积、提高整个系统的安全可靠性、提高供热质量等目的。 我们和公司领导和技术人员共同认为：尖峰热源建设规模，要充分考虑到今后发展，应留有较多的备用富裕容量，根据兰州热力公司的具体情况，建议设置2×58MW（100 Gcal/h）热水锅炉，约占全供热能力的40～50%。 尖峰热源通常是建在供热系统的末端或首站附近。兰州市区建设用地紧张，如建在系统末端需要征地拆迁，预计耗资较高；如能建在二热电厂内或周边地区，可充分利用电厂公共设施，例如燃料储运设施、除尘及排烟装置、制备软水设备、外网循环泵系统等。可大大减少重复建设、缩短建设周期、降低项目投资，同时也利于市区环境保护及污染治理。 另外，公司现有三座单独区域锅炉房的供热系统也应根据条件与大网联接，互为补充和备用，提高系统的可靠性和经济性，实施多热源联网运行。 1.3.3.集中供热前景看好 由于兰州地理环境和气候条件的特殊性，全年除春季外其它三季节风力不大，城市活动产生的大量废气不易扩散，再加上城市布局不合理---西部工业区主要污染源（兰州石化公司的炼油厂、化肥厂、橡胶厂等均集中在该区）正处在城市的上风上水位置，因此市区大气污染比较严重。目前市政府已加大整治力度，出台了一系列的政策法规及措施，其中一重要举措就是加快集中供热发展—兴建“西热东输”工程。该工程是利用一热电厂（西固电厂）近1000万m2的闲置供热能力向市区供热，准备融资6亿元人民币，修建主干管长约25公里（从西固电厂末端用户至市区计算距离为20多公里）、口径φ1200mm供热管线（以供回水温差70 oC计算，循环水量预计将达到8000～10000 t/h）,在满足西部用热的同时，将热引入东、中部市区，同期还将建设110座热交换站，届时会有960万m2面积的建筑受益。现该项目正进入工程立项准备阶段。 “西热东输”工程对兰州市今后供热事业发展举足轻重，由于热媒输送管线距离远、口径大，需要在项目准备阶段认真做好可行性研究及方案论证等前期工作，使项目建设技术可靠、经济合理。 2.银川市热电有限责任公司 2.1.银川市地理及气候特征 银川市位于银吴平原中部，因得黄河水灌溉，土地肥沃，沟渠纵横，自古就有“塞上江南”之称。西部的贺兰山，山势巍峨，为银川市及周边平原地区的天然屏障，大大减弱寒风的侵袭并阻挡腾格里沙漠东移。全年无霜期达四个多月至五个多月，属温带大陆性半干旱气候，冬寒夏凉，多风沙。全年采暖期为5个月。 2.2.公司现状与特点 银川热电公司位于城市中部--老市区和新市区之间的良田工业开发区，为宁夏电力投资公司控股的有限责任公司。现有一座热电厂，主要负责供应该区范围内的工业用户及居民采暖、生活热水负荷，一期工程1999年底开始试运，2000年10月31日正式交付使用，其中热电厂投资2.8亿元左右；外网及热力站投资为1亿元左右，现供热面积已达到170～180 万m2。 热电厂设备配置 “二机三炉”。锅炉额定产汽量3×75t/h、工作压力5.3 Mpa、温度485 oC，为杭州锅炉制造厂产品(型号：NG-75/5.3/485MI)。发电机组为南京汽轮电机有限公司产品(型号:50HZ-QFW-15-2A)，功率2×12MW（最大抽汽工况可达到2×15MW）；汽轮机额定进汽压力4.90 Mpa、温度470 oC，供热抽汽压力0.98 Mpa、温度270 oC、最大抽汽量为 2×70 t/h。此外，供工业用工艺蒸汽20 t/h左右。 现有蒸汽管网 2.5公里（最大管径φ400mm）；现有热水管网30公里（最大管径φ700mm），供热半径约5公里左右，热水一次管网设计供回水温度130/70 oC、压力1.6 Mpa, 实际供回水温度110/60 oC、压力为0.8～0.9 Mpa。有热交换站34座（15座站有生活热水系统），最大的热交换站可供8.9 万m2；其中25座站换热器机组实现全自动化控制，运行无人值守。 银川热电公司整个监控系统技术先进，无论电厂锅炉燃烧控制DCS系统，还是热网监控SCADA系统，均是通过招投标形式由外国厂商设计安装。电厂DCS系统是引进美国霍尼威尔公司的技术和产品；热网SCADA系统采用的是瑞典ABB公司的技术与设备（包括25个实现监控热力站的控制器等主要设备）。因此从热源首站到热网监控中心至终端热力站均具备计算机全程自动监控的条件。 监控中心的主控机采用单机系统，也