谈锅炉房换热站设计选型与施工概况

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年8期   作者:杨磊
[导读] :本文通过对公司集中供热工程中锅炉房换热站设计与施工工作中积累 的经验与现运行现状,

         摘要:本文通过对公司集中供热工程中锅炉房换热站设计与施工工作中积累 的经验与现运行现状,分析出换热站设计与施工过程中岀现的问题、难题' 提出 的解决办法供行业内人员作为经验参考。公司办公采暖面积为16000m3,其中厂房面 积100000m2,采暖参数85°C/60°C,最高楼层5层(航空苑),供热半径750m。站内 除去采暖系统外其他为工业用蒸汽,采暖系统选用汽水板式换热机组,蒸汽系统根据 用户用汽参数不同分为饱和蒸汽与过热蒸汽两种用户,由于公司原有锅炉拆除,将原 有站内系统由一层全部改建至二层。
         关键词:换热机组;减温减压;采暖热负荷;换热站建设施工组织与管理
1.概述
         本次建设的锅炉房换热站为汽-水换热站,热媒为西安热电有限公司供 过热蒸汽,蒸汽出厂设计参数为:P=1.27Mpa,t=298°C,运行参数约为:采暖季 p=0.3-0.6Mpa,t=150-260°C;非采暖季P=0.6-0.8MPa ,t=190-220°C。根据我公司 总釆暖面积与参数、用户特性,管网特性等绘制外网水压图后确立最不利环路,通过确定最不利环路后,进行外网水力计算,确立换热机组热负荷、循环水泵等 设备的选型,确立机组容量。由于锅炉房换热站于50年代建成建筑布局与现有工况需求差异较大,设备平布工作困难,经过设备定型后,又对现场布局反复核对,在较狭窄的底层 要布置汽水换热机组(含泵组)、凝结水回收装置、减温减压装置(含泵组),采暖补水箱,饱和蒸汽分汽缸' 总分汽缸、动力柜、控制柜、计量柜、管网等配 套设施,经过精心的现场勘探与组织,我方与设计院' 施工单位确立了最优的布局设计方案与施工组织方案,在科学合理的安排下顺利竣工并正式调整后交付运行。
2.换热机组的选型
2.1热水循环水泵基本参数的确定
         根据热用户特性,供热半径,供热高度,以及确立热网主干线,我公司热 网主干线由6号厂房锅炉房起始向北途径4A#,4#厂房至82#与1#厂房处向西 429米(终点至60#厂房东北侧),主管管径DN200长度173米,DN150长度 430米,主干线总长约600米。由于我公司釆暧管网系统不作调整,整套供暖系统的水力计算只能按原有 管网特性对待,根据原有管网管道管径,按设计流速来计算压力损失,水泵的主 要参数流量与扬程,通过管网水力计算结果得出。
2.1.1系统流量和扬程的计算
         热水供热管网的水流量通常以吨/时(t/h )表示。每米管长的沿程损失(比 摩阻)Rm、管径d和水流量G的关系式可改写为:
         Rm=6.25x10-2-^-Pa/m (1-1)P d
P d式中Rm-每米管长的沿程损失(比摩阻),pa/m;
G--管段的水流量,t/h;
d---管段的内径,m;
X---管道的摩擦阻力系数;
p ---水的密度,kg/m3;
         热水管道的水流密度通常大于0.5m/s,它的流动状况大多处于阻力平方区。阻力平方区的摩擦阻力系数人值可用下式确定。对于管径等于或大于40mm的管道,也可以用下式计算。
X=0.11 (-) 025
         式中K一管壁的当量绝对粗糙度,m;对热水网路,取K=0.5X10~3
将上式的摩擦阻力系数入值代入式(1-1 )中,可得出更清楚地表达Rm与Gt、d三者之间的关系:
         在设计中,为简化繁琐计算,通常利用水力计算图表进行计算,在使用计算 图表时,要注意制表条件,若与实际条件不符,需修正查表所得值。管网总阻力=管网的沿程阻力+管网的局部阻力:Ap= Rm(l+ld);热水网路局部损失:Pc=《 ^-pa (1-4)
         在热水网路计算中,还经常采用当量长度法,将管段的局部损失折合成相当 的沿程损失。当量长度Id通常可用下式求出:
式中管段的总局部阻力系统;
d一管道的内径,m;
K一管道的当量绝对粗糙度,m;
         管网中平均比摩阻最小的一条管线称为主干线(即最不利环路),一般是从热源到最远用户的管线。水力计算从主干线开始,在一般的情况下,热水供热管网主干线的设计平均比摩阻,可取40-80pa/m,根据网路主干线各管段的计算流信和初步选用的平均比摩阻Rm值,确定主干线各管段的标准管径和相应的实际比摩阻。経水力计算,确定循环水菜參数为G=224~384m3/h,h=34.9~27m,三台水泵采用两用一备运行。
2.1.2板式换热器负荷确定
         根据现有采暖用户分布情况,公司办公采暖面积为160000m,,其中厂房 面积100000m 2 ,采暖参数85?60°C,最高楼层5层(航空苑),供热半径750m。 办公场所采暖负荷设计采用60-80w/m2,厂房采暖负荷设计采用100-120 w/m2 , 经热负荷计算,选用两台12000w的板式换热器承担采暧负荷。
3总分缸与饱和蒸汽分气缸设计与站内流程
3.1分汽缸设计思路
         用户蒸汽参数差异较大,西福利区,厂区采暖,热工艺用蒸汽,试验台用蒸 汽,普通设备用蒸汽,本次设计采用总分汽钮(过热蒸汽)直供西福利区换热站, 供饱和分汽缸(过减温减压装置),C区高温工艺蒸汽,厂区换热机组。
         流程简图(图1)


换热站供热流程图(图2)
饱和分汽缸直供C区生产供汽,1#站与厂外澡堂供汽,1车间(81、82# )生产供汽,2车间(东片厂房用蒸汽),C区采暖空调机组,61#换热站。
3.2换热站站内流程介绍
         集中供热管网接自阳光热力有限公司的蒸汽管网,蒸汽总入口 DN400 , 凝结水管DN200 ,蒸汽入站后进入总分汽缸,由总分缸向办公区换热机组,减 温减压装置,西福利区,C区生产供热供出过热蒸汽。两路通过减温减压装置的 过热蒸汽,通过减温减压供至饱和分汽缸,再通过饱和分汽缸送至澡堂、1#厂 房、81#、82#、厂区蒸汽网、C区生产供热,61#动力站与C区中央空调系统。
         特别需要说明的是,由于市政供气的参数具有季节性,为满足C区生产蒸 汽用工艺要求,在供给C区生产的这条管路上加装俩路电动阀门,在蒸汽总入 口处安装温度与压力传感器,对供应的蒸汽进行参数监测,根据不同季节参数由集中程序控制判断开启哪路电动阀门,以保证蒸汽供应满足用户需求。
4换热站施工组织与管理
         作为我们建设单位(甲方)要适应时代的变化、充分、合理、有效利用资金,使其 发挥最大的经济效益,了解、掌握、遵守国家的法律、法规、基本建设法规程序及与之相关 的规范、要求,这样才能避免经济损失的发生,杜绝质量事故的出现。甲方的管理人员管理 水平对工程的投资、质量、进度起着较大的影响作用'加强设计过程管理与施工质量是施工 管理的核心,贯穿于工程的全过程,必须抓住每个小环节’对施工单位和监理单位管理主要靠合同管理、定期检査,考核,召开现场工作协调会、监理会,夯实安全文明施工确保工程 的整体质量成本进度实现预期目标。
参考文献:
[1]卢登科. 集中供热系统换热站设计之浅见[C]// 中国石油和化工勘察设计协会热工设计专业委员会,全国化工热工设计技术中心站年会. 2014.
[2]刘辉. 基于换热站智能监控系统的设计与实现[D]. 内蒙古科技大学.
[3]李锡娟. 锅炉房与新建换热站内供热混水系统改造案例研究[J]. 山东工业技术, 2018, No.271(17):241.



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