集中供热二级换热站出水温度低原因分析及建议

袁利军

（河北国华沧东发电有限责任公司,河北 沧州 061113）

出于节能减排、环境保护和民生工程的需要，某电厂于2009年实施了集中供热工程，用电厂热源取代了该城区原30多台供热锅炉，改善了该城区冬季供暖期的空气质量，取得了很好的效果。但随着供热面积的扩大，2013年出现了个别用户因二级换热站出水温度低采暖效果不佳的现象。本文从换热机理入手，对换热站出水温度低的原因进行剖析并提出改进建议。

1 换热站系统及设计参数

1.1 系统简述

从电厂汽轮机中压缸末级抽汽（参数0.55MPa,320℃）,经电厂首站两台65MW管板式换热器换热后，热量通过热水送至各二级换热站，到达各用户。系统流程示意图如下：

供热流程示意图

1.2 设计参数

供热负荷：123MW，供热面积：175.7万平方米，年供热量93.3万GJ供热首站供/回水温度：130℃/70℃，循环水流量：2110t/h。

二次供热管网供回水温度：85℃/60℃

2. 存在的问题

（1）2013-2014供热季实际供热参数

供热面积：230万m2（接入面积，实际供热面积小于此值）

供热量：59万GJ

供回水温度：一次网85/60℃

流量：2100t/h

（2）问题

①二级换站出水温度低，平均为45℃，个别站低于40℃

②与设计值相比，供热量与供热面积不匹配，供热面积为设计值的131%，供热量仅为设计值的63%。

3 原因分析

根据换热器基本原理公式：

传热方程式：Q＝kFΔtm

热平衡方程：Q＝G1c1Δt1＝G2c2Δt2

其中：Q传热量，k传热系数，F换热面积， Δtm传热温差

G1一次网流量，c1一次网水比容，Δt1一次网供回水温差

G2二次网流量，c2二次网水比容，Δt2二次网供回水温差

一次网实际供回水温差Δt1仅为25℃（85-60＝25），仅为设计值60℃（130-70＝60）的42%，且二次网出口温度仅45℃。据此判定，二级换热站换热效果差。

根据传热方程式，影响换热的三个因素分别为传热系数k，换热面积F， 传热温差Δtm。故换热量低可能原因如下：

（1）循环水流速低或换热器结垢，导致传热系数降低；

（2）二级站换热器换热面选型偏小，导致换热能力不足；

（3）一次网供回水温度低，导致二级站出水温度低。

4 改进建议

（1）首先提高一次网供回水温度（回水温度从目前的60℃提高至70℃或更高），根据传热方程式，二次网出水温度可相应提高。

（2）找设计单位对二级换热站设计能力进行评价，是否为热负荷超过其设计能力，若是，建议增加换热机组或换热站，重新分配各站热负荷。

（3）对个别远端二级换热站增加循环水泵，加强换热效果。

（4）在现有供热能力的条件下，限制实际供热面积，使其不超设计值。

（5）若实际供热面积超设计值，建议首先可通过增加一次网循环水流量和流速来加强换热，其次对换热首站进行扩容改造，满足用户需求。

[1]杨世铭，陶文铨，传热学[M].高等教育出版社.2006(08).