欢迎访问凤凰平台登录网址官方网站!
科技质量
质量管理及创优
水介质热力管网换热站运行分析
【作者: 浏览次数:98 添加时间:2019-05-16 10:12:31 】

    关键词:水力平衡,热力平衡,热网稳定性,投资费用,回收年限,耗电量,耗水量,比摩阻
    一、经实际对比,供热能力小于2万平米和大于25万平米的换热站耗电量,耗水量都较大,小规模换热站二次网管线较少,水损失较小,但数量多难以实现水力平衡,热力平衡,造成热网稳定性差,且动力设备的一次投资费用较高,回收年限较长,日常管理维护人员多;大规模换热站二次网管线较多,水损失较大,水力难以平衡,但动力设备集中,减少了设备运行时附加的局部损失,管理维护人员少。由此得出规模较小或较大时,水、电耗量都比较大,运行不经济。考虑运行过程中的年经济费用,换热站规模宜控制在3-20万平方,且宜在供热区域的中间布置,易于调节一次网的水力平衡和热力平衡,能够较好的保证热力管网的稳定性和可靠性。

    二、泵的选型
    循环水泵的扬程和流量对换热站的高效节能运行起着至关重要的作用,供热循环系统的阻力分析必不可少,该阻力分为沿程阻力和局部阻力,对于沿程阻力最不利环路的比摩阻应在30-60Pa/m,其他环路的比摩阻应不大于300Pa/m,同时循环水的流速不大于3m/s;对于各种供热设备及配件产品的局部阻力,不同产品有不同的要求。
    1、锅炉的循环水量计算:
    G=860*Q/(tg-th) 
    G:锅炉的额定循环水量 m³/h  Q:锅炉的额定发热量 Mw
    tg-th:锅炉的额定的进出水温差 ℃
    注:锅炉的循环水量允许有一定的波动,波动范围应小于20%,当实际流量大于额定流量过多时,将大大增加锅炉的阻力,锅炉阻力的增加也就增加了循环泵的负担,相应增加电耗;当实际流量小于额定流量过多时,会使锅炉内部的部分管束流量发生偏流,造成局部汽化或爆管。在额定水量情况下,锅炉的阻力应为40-80kPa。
    2、合理使用的除污器时,其阻力一般在10-20kPa。
    3、正常情况下循环泵进出口阻力在30-60kPa,实际供热时,也有可能达到50-100kPa,一般情况下水泵的进口管径比出口管径要小一号,进口水流速度在2.5-3m/s以上,出口水流速度在2-2.5m/s以上,这样的流速造成的比摩阻达到200-300Pa/m以上。
    4、一般上给下回单管串联系统,其阻力为5-20kPa;分户控制的一户一环系统,其阻力为20-40kPa;原上给下回单管串联系统改造的分户控制的一户一环系统,其阻力为20-60kPa。
    5、阀门井中供回水阀门的阻力小于10kPa,如果有除污器,其阻力在10kPa左右。
    6、管道的比摩阻30-60Pa/m,局部阻力也可以参考供热设备及配件设计手册。
    7、采暖比摩阻计算:
    Rm=(λ/d)ρV^2/2   λ:管道的沿程阻力系数;  d:管径,m;  ρ:密度,kg/m^3;  V:流速,m/s。或: Rm=(8/π^2)(λ/ρ)G^2/d^5=0.81(λ/ρ)G^2/d^5
    G:管内流量,kg/s; 其余同上。或:Rm={8/(π^2×3600^2)}(λ/ρ)G^2/d^5=6.25×10^(-8)(λ/ρ)G^2/d^5   G:管内流量,kg/h; 其余同上。Rm:单位,Pa/m。/
    8、循环水泵的流量计算:
    G=K1*3.6*Q/c*(t1-t2)*10³
    G:设计流量t/h  K1: 任务热损失系数1.05-1.1
    Q: 设计热负荷W  c:水的比热4.2kJ(kg*℃)  
    t1,t2:系统供回水温度 ℃
    循环水泵的扬程应不小于设计流量下各阻力之和:
    H=H1+H2+H3+h
    H1: 换热站内部的压力损失kPa  H2: 外网压力损失kPa
    H3: 用户处压力损失kPa   h:系统压力余量 一般取30-50kPa
   (注1MPa=1000kPa=10kg/cm²)
    三、换热器的选择:换热器是换热站的的主要设备之一,其选型和运行状态直接影响供热系统的可靠性。系统在换热器处的允许压降应不大于50kPa,压降过大,电耗量大,运行不经济。
    换热器的计算:通常采用平均温差法
   Φ=kA△t     Φ:换热量W  k:换热面的传热系数W/(m²*℃)
   A: 换热器的换热面积m²    △t:平均换热温差℃
   水水换热系数为:K=767(1+V1+V2)(V1是管内流速,V2水壳程流速)含污垢系数0.0003(实际运行还少有保守,有余量约10%)
    在实际运行中,由于负荷随环境温度变化,使供热期间换热器的运行状态和设计工况存在差异,影响系统的供热效果。这就需要针对换热器的实际运行状态,对换热器进行校核计算。
    在设计中为了保证热网系统的正常运行,通常设计两台换热器同时运行,每台换热器供热量不小于总热负荷的70%。正常运行时每个换热器各承担总热负荷的50%,如果一台换热器发生故障时,未发生故障的换热器满负荷运行,以满足系统的基本供热要求。在采暖初期和末期时,供热负荷小于总热负荷的70%,可以只开启一台换热器,就可以满足供热要求。
    换热器在长期的运行过程中,内部会结垢,影响换热效果,所以要定期定量除垢,以减少摩擦损失,增强换热效果,提高换热率
    四、管道连接方式:
    直接连接:一网直接供热
    间接连接:换热站二网供热
    混合连接:以下三种
    1、水泵旁通加压:电动调节阀安装在一网供水处,混水泵安装在旁通管(二网设旁通管),靠近热源厂处。
    2、水泵回水加压:电动调节阀安装在一网供水处,混水泵安装在二网回水管,(二网设旁通管),一网压力较高,二网压力较低。
   3、水泵供水加压:电动调节阀安装在一网供水处,混水泵安装在二网供水管,(二网设旁通管),一网和二网压力相当或一网压力较低。
    五、换热站管理维护:监控软件运作,实现无人值守换热站的自控系统。(第七工程公司 冯少鹏)

Copyright © 凤凰平台登录网址 版权所有       地址:甘肃省兰州市七里河区吴家园西街2号

备案号: 电话:0931-2341180   网站建设:

X
X