1、山東某火力發電廠暖通節能設計案例工程概況山東某火力發電廠工程位于山東省臨沂市，工程設計規模為2×25MW。汽輪機為兩臺抽汽凝汽式高壓汽輪機組(30MW發電機)并配有兩臺額定蒸發量130t/h的高溫高壓循環流化床鍋爐。本工程已投入運行。設計過程采暖熱媒在本工程暖通設計中，設計了兩種熱媒系統：2.1.1 鍋爐房暖風機采用壓力為0.585MPa的飽和蒸汽，熱源接自機務廠用蒸汽。2.1.2 主廠房(包括鍋爐房和汽機房)、化水車間、公用水泵房、循環水處理室、廠區排水泵房、綜合樓及傳達室采用110/70高溫熱水采暖，熱源接自廠區換熱站。熱媒的確定根據目前的設計及運行實踐，我們知道：1、 采用蒸汽

2、作為采暖熱媒，其缺點有二：其一，蒸汽采暖凝結水含鐵量高，水質不合格，難以回收利用;其二，由于凝結水的熱能不能充分利用，蒸汽采暖熱能消耗大于熱水系統。2 、采用熱水采暖熱媒，不僅可以克服上述問題，而且由于熱網換熱站的凝結水可以回收利用，從而減少了汽水損失，對保證電廠的經濟運行具有比較重要的作用。3、汽機房、鍋爐房比較高大，在熱壓和鍋爐送風機室內吸風的共同作用下，造成底層較大的負壓，大量的冷空氣從門、窗等不嚴密處漏入室內，造成室內溫度很不均勻，上部溫度過高，下部溫度過低，致使主廠房采暖熱負荷大量增加。在這種情況下，提高散熱器表面溫度，盡快加熱滲入室內的冷空氣是十分必要的。再者，由于受主廠房工藝布置

3、的限制，采暖熱負荷不可能全部靠散熱器補償，因此主廠房內應設有大量暖風機。熱風系統熱媒若采用熱水，空氣加熱器效率則比較低，例如NC-125C型暖風機，當熱媒為13070的熱水時，放熱量為313500KJ/h(75000Kcal/h)，而熱媒為0.39MPa(4Kgf/cm2)的飽和蒸汽時，放熱量為677160KJ/h(162000Kcal/h)。因此暖風機的熱媒以高壓蒸汽為宜。4、對于輸煤系統，建筑物之間的高差較大，最高處標高達幾十米，最低處標高達負十幾米，造成采暖系統的靜壓值很大。再者，輸煤系統粉塵飛揚嚴重，有時需要開窗放氣或清掃，當冬季停止供暖檢修時，散熱器和管道則有可能被凍壞。因此，確定采

4、用以下方案：鍋爐房暖風機和輸煤系統采用高壓蒸汽采暖;主廠房及其生產附屬建筑采用高溫熱水采暖。廠區采暖換熱站設計根據火力發電廠的工藝設計及建筑特點，采暖換熱站設置于除氧層，建筑標高為13m，采暖用換熱器選用耐高溫高壓型-塞斯波汽水換熱器，設計鍋爐房暖風機熱負荷為350KW(蒸汽系統)，換熱器的供熱能力為1050kW，供應本期工程采暖熱負荷800kW，預留熱負荷250kW。換熱站工藝流程圖如下所示：;一路接入 由安裝在二次網上的供水溫度傳感器，檢測二次網供水溫度信號作為反饋信號給中央控制器，由中央控制器輸出信號控制電動閥，使閥門開度關小;同時與該調節閥開度有關的反饋信號還有一個安裝在室外的連接到中

5、央控制器的室外溫度傳感器，其原理如下：如設定供水溫度為95，則該供水溫度下的室外溫度為5，若室外溫度逐漸變低，則供水溫度會隨著設定的漂移量按比例逐漸增加，當室外溫度達到-8時，供水溫度則會自動調節至110。其中：(1)冬季室外溫度補償最低點(-8)(2) 冬季室外溫度補償最高點(一般設為5)(3)設定冬季室外溫度漂移量(15)。(以上溫度用戶可自行設定)這樣通過調節安裝在蒸汽管道上的電動調節閥，間接地控制了二次網的供水溫度，實現了二次網的質調節。再者，二次網的循環泵采用變頻控制，通過改變電流的頻率而改變電機的轉速達到改變二次網流量的目的，實現二次網的變流量控制。通過對二次網的質-量調節，從而達

6、到節約能源的目的。系統采用穩壓膨脹器進行補水定壓，系統剛開始運行時，補水管就近接自機務除鹽水管，當系統運行一段時間后，即可利用汽水換熱器的凝結水進行置換，多余的凝結水連同暖風機凝結水被回收至機務疏水箱，節約了能源。采暖系統中還設置了離子棒水處理器，本產品廉價、安裝方便，用以進行防垢、除垢、除銹、殺菌滅藻、防腐，充分保證了換熱機組對水質的要求。省去軟水器，節約了投資。主廠房采暖主廠房采暖包括汽機房采暖和鍋爐房采暖，系統分為兩路，汽機房采暖系統，鍋爐房采暖系統。汽機房高度為19.0m，鍋爐房高度為7.0m。其建筑物的熱負荷計算包括兩項：1)計算維護結構的基本耗熱量時，室內采暖溫度按+5計算，2)附

7、加耗熱量，由于廠房高大，室內溫度梯度大，高度附加耗熱量按基本耗熱量的15%計算;冷風滲透耗熱量按基本耗熱量的50%計算。散熱設備選用鋼管柱型散熱器，其優點是耐高溫高壓，散熱量大，金屬耗量少，不易積塵，形狀美觀，符合了高大廠房采暖的特點。散熱器布置在鍋爐房底層、汽機房底層及其運轉層。采暖熱媒為110/70的高溫熱水，熱源來自換熱站。采暖系統形式采用上供中回同程式系統，另外，對于鍋爐房固定端，由于建筑上采用了帶形窗，上供下回的采暖形式則會影響美觀，因而此部分采用了水平單管跨越式系統。另外，鍋爐房暖風機采用0.585MPa的飽和蒸汽采暖，熱源接自廠用蒸汽。由于大量的冷空氣通過底層的門窗縫隙滲進廠房，

8、并結合工藝設備及工藝管道的布置，暖風機布置則選在建筑標高4.80m。采暖系統形式采用了上供下回式系統，暖風機凝結水被回收至機務疏水箱?；囬g采暖化水車間建筑分為兩部分，辦公區域和車間區域，辦公區域為兩層，建筑層高為8.0m，室內采暖設計溫度為18;車間區域為一層，包括離子交換間和泵房，建筑層高為5.0m，室內采暖設計溫度為+5。辦公區域采暖系統為上供下回同程式系統;車間區域，由于離子交換間建筑上選用了帶形窗，因而采暖系統為上供下回與水平單管跨越式相結合。 綜合樓采暖綜合樓建筑面積2800m2，建筑高度17.60m，共四層。應業主要求，為追求美觀，采暖主干管敷設在管道夾層(建筑高度為8.4m1

9、0.4m)，采暖系統采用中供中回同程式，管道進入管道層,一、二層為上供上回，三、四層為下供下回。由于夾層內不設采暖，則有可能會出現管道凍裂的現象，鑒于此，采暖供回水主干管的管徑全部設計為采暖入戶管管徑，一方面考慮利用采暖管道對夾層散熱以免凍壞管道或設備(夾層內還設置了其它設備和管道)，與此同時，也有利于系統水力平衡。廠區熱網設計廠區熱網管道采用無縫鋼管、聚異氰脲酸酯保溫層、聚氯乙烯保護層結合為一體的預制保溫管道，利用供熱管道直埋技術，通過對管道的受力計算及應力驗算，采用了無補償冷安裝敷設方式，利用土壤與保溫管外護層表面的摩擦力固定管道，使整個管線不需要設置補償器和固定支架，節約了投資。電子設備

10、間空調根據火力發電廠的工藝設計，集控室及電子設備間布置在主廠房除氧跨運轉層，位于汽機房和鍋爐房之間，建筑面積為350m2。集控室內布置發電機組主要電氣設備和熱工設備的控制、測量、監護和保護裝置等;電子設備間則主要布置電廠控制系統的電控柜。為保證集控室及電子設備間的安全、可靠、節能運行，空調形式選用以運行著的各設備為空調對象，通過風道系統，將過濾、冷卻后的室外空氣直接送至主機設備柜體內，直接冷卻設備，從而大大降低了空調負荷。根據室外環境溫度的變化，規定了三種運行工況，設計了三種運行模式，通過自動控制，實現了集控室及電子設備間空調系統全年以最優化、最安全、最經濟的方式運行，從而大大的降低了空調能耗

11、，節省了運行費用，同時也提高了設備運行的可靠性。其三種運行模如下：制冷模式(夏季運行工況)1、當室外溫度>機房內溫度>機器設定溫度，系統處于制冷模式2、室外30 ，室內28 ，機器設定25 ，系統處于制冷模式3、該模式運行季節：夏季制冷新風模式(春秋季運行工況)1、當室外環境溫度<機房內溫度>機器設定溫度，節電系統會轉入制冷通風狀態下，一邊進新風、一邊給新風冷卻、一邊將機房內設備所散發出的余熱收集后強行排到機房外部，以提高新風冷卻的使用效果。2、例如：室外26度，機房內28度，機器設定25度時系統進入制冷+新風模式。3、該模式運行季節：春末、秋初。通風模式(初冬早春季節

12、運行工況)1、當室外環境溫度<機房內溫度<機器設定溫度，處于通風方式。在通風方式下，此時室外新風經過1微米等級的高效濾清器凈化后，由風機送入管道分流分壓后進入設備機柜。機柜內部的熱量由機柜上方的排風口散發至室內。2、例如：室外20度，機房內22度，機器設定25度時系統進入新風模式;3、該模式運行季節：秋末、冬季、春初電子設備在冬季工作時，由于天氣寒冷，環境溫度較低。此時電控柜產生的熱量通過空氣自然對流散發到周圍空氣，空調系統及通風機均不運行。除上述四種基本工作模式外，為了適應特殊寒冷地區的氣候條件，以保證電子設備的正常工作，系統還設置了制熱模式，即當室內溫度低于8時，空調系統處于熱泵工況運行，保證室內溫度在正常工作范圍內。設計的特點節能思想貫穿于該火力發電廠暖通設計中的每個細節：1、為達到節能高效，采用蒸汽和熱水兩種熱媒。2、選用塞斯波換熱器，體積小，節省了基建投資;可直接引入高溫高壓蒸汽，節省了減溫減壓裝置的投資;冷凝水溫度可冷凝至75以下，較一般機組至少低5(傳統管殼式換熱器冷凝水溫度一般為80)，充分利用了熱能。3、換熱站通過溫控裝置及水泵的變頻調節實現了二次網的質-量調節，達到了節約能源的目的。4、采暖凝結水被合理的利用和回收。5、末端采暖系統采用了多種形式相結合，達到了高效、節能、美觀。6、廠區熱網管道采用無補償冷安裝敷設方式，減免了補償器及固