热力设计.docx

热力设计.docx

《热力设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热力设计.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

热力设计

一、总要求

*************集中供热系统的设计，必须遵循《*************供热规划》和《*************供热初步设计》、《华润电力*************热电厂（2x300MW燃煤供热机组）工程可行性研究报告》且须符合以下规范：

1、《城市热力网设计规范》CJJ34－2002

2、《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81-98

3、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003

4、《采暖通风与空气调节设计规范》

5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

6、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

7、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

8、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

9、《建筑物防雷设计规范》GB50011-2001

10、《建筑设计防火规范》GBJ16-872001版

11、《供配电系统设计规范》GB50052-94

12、《低压配电设计规范》GB50054-95

13、《砌体结构设计规范》GB50003-2001

二、热力管网

2.1管材

管道公称直径dn＞200mm，采用螺旋缝电焊钢管，材质为Q235-B;管道公称直径dn≤200mm，采用无缝钢管，材质为20号钢。

一般采用正规厂家生产的直埋预制保温管，保温材料必须满足相应工作温度的要求。

2.2管道布置

供热管道的供水管或蒸汽管应敷设在载热介质前进方向的右侧或上方，即“面对来水方向，左供右回”。

三、**热源技术参数

目前，华润电力热电厂为主热源，规划容量为4600MW；华润电力*************热电厂（2x300MW燃煤供热机组）已经投产。

抽汽温度：

279℃，抽汽压力：

0.55Mpa。

规划最大供热面积1447万平米。

1、热网循环泵6台，单台循环泵流量770m3/h,扬程120mH2O

2、热网补水泵2台，单台流量165m3/h,扬程140mH2O

3、热网最大循环水量：

9202T/h（包括起步区南区）

4、电厂供回水温度：

130/70℃

5、热网设计压力：

1.6Mpa

6、热网一期规划热负荷519.16MW（其中起步区南区采暖负荷为122.84MW）

7、*************工业区热源一次供水温度范围为60-130℃，热力系统运行期间，根据实际室外气温，每天进行调节。

四、热指标

根据建设部建科[2002]175号关于印发《建设部建筑节能“十五”计划纲要》和******市节能办的有关规定，参照*************总体规划和供热规划以及热力网设计规范，并结合*************当地的实际情况，总体规划综合热指标按照以下考虑：

民用住宅40w/㎡；公建47w/㎡；工业建筑65w/㎡；但其具体设计时，各单位应结合实际建筑物高度、围护结构及供热方式确定，保证室内采暖温度的需求。

五、热力站的设计

5.1热力站简介

为便于管理、运行、调节和维修，热力站采用间接供热方式。

若采暖面积小于2万平方米，在不具备建造热力站条件的区域，可采用组合式换热机组，但绝不允许没有交换站，将一次网与二次网直接连接供热。

热力站一般要尽可能的接近热负荷中心，以减少二次网的长度节省投资和运行费用。

热力站设备的布置除必须保证必要的维修操作空间，还要留有巡视检修通道。

热力站内应设置排水沟，排水沟通往室外污水井，沟槽上覆盖篦子。

热力站的设计应近、远期相结合考虑。

热力站规模不宜过大或过小，负荷10～20万平方米供热面积为最佳经济规模。

热力站内设备选型时，水泵、电机、变压器等均应选用节能、低噪音产品。

热网循环水泵、补水泵均采用变频调速泵，以节省运行电耗，还应考虑采用统一的自控系统以便减少改造费用。

热力站的一、二次系统进站后需考虑设置旋流除污器，因为它可以进行不停热排污。

进入板式换热器之前还应加设Y型除污器。

5.2换热器

板式换热器具有传热效率高、结构紧凑、拆洗方便、节省材料和节约占地等优点，所以热力站内的采暖系统尽量采用板式换热器。

为保证安全供热及满足二次水变流量运行的需要，热力站每个采暖系统至少配两台换热器，每台按总负荷的70％选择。

考虑到检修维护和备品、备件等因素，全系统各热力站设备及管件型号不宜过多。

5.3阀门

热力站内一次网供、回水管应设置截断阀门。

在一次供水和回水阀门前旋流除污器后，需设计安装供回水间的连通管，连通管管径应不小于一次网管径的30%，连通阀门应选用截止阀。

一次系统回水总管设置电动流量调节阀，该电动阀具体选型见5.8.3中第6条。

一次网设计工作压力为1.6MPa；其阀门承压能力选用2.5MPa，耐温140℃；站内二次网系统阀门承压能力不低于1.0-1.6MPa；有高层建筑的根据二次网系统的压力来具体选择合适承压能力的阀门和仪表。

热力站内高点放气阀应选用手动放气阀，由站内管道高点引至排水沟中，阀门设置在离地面1.3m处，手动放气阀方便操作且不易损坏。

热力站内低点设置泄水阀，泄水短管引入排水沟中。

5.4循环泵和补水泵

热力站每个采暖系统所配循环泵应不少于2台，其中一台为备用。

循环泵采用低噪声减震节能热水泵。

循环水泵耐温应符合相应工作温度的要求。

每个采暖系统所配补水泵应不少于2台，补水量按系统水容量的4％选择。

补水泵采用变频电机，在站内二次系统管道上应设安全阀。

5.5水处理设备

为防止供热二次系统结垢，影响换热器、散热器换热效果，各热力站二次系统应自备相应的水处理设备，禁止自来水直接进入二次线。

选择全自动软化水装置，该装置具有占地面积小、耗电量小、不需设再生泵、设备简单、运行可靠、自动化水平高等特点，每个热力站设一套软水器。

补水系统注意以下两点：

1、采用定压补水泵补水，定压点位置设在采暖系统循环泵吸入口附近。

2、水处理装置出口处应设水质化验取水口，方便取样监督水处理结果。

5.6应急补水系统

应急补水系统：

将自来水通过阀门、逆止阀连接到补水总管的流量计之前（使应急补水时也能监测补水量）。

热力站均需设置应急补水系统，停电时打开应急补水系统阀门，防止二次系统管道由于循环泵停转而倒空或集气，利用自来水管道的压力保证二次系统在循环泵停转的情况下保持充满状态，确保一旦恢复供电，可以随时正常运转，减少了大量注水、放气的时间。

5.7软化水箱

软化水箱建议采用玻璃钢水箱，玻璃钢材质具有防锈、寿命长等特点。

软化水箱容量按照30-40分钟软水设备产水量确定。

5.8热力站自动化控制要求

5.8.1设计原则

区域供热热力站、中继站的自控系统为无人值守的工作模式进行设计，并确保系统的可靠性和稳定性，必须保证各个热力站及整个系统的运行稳定，数据的采集和传输指向调度中心站。

并能实现供热系统的自动调节和监控。

自控系统应保证热源、热网及热力站安全、可靠的运行；应便于学习掌握、便于操作、便于维护；应为开放式结构，便于以后扩展及系统间联网；应选用性能可靠、价格合理的系统和设备。

如上图所示，整个供热网和本地监控站均实施计算机监测自控系统。

监控系统为B/S结构的集散式监测自控型，分为上、下两级网，即调度中心站监控系统和本地监测自控系统，本地监测自控系统为各个区域内的热力站、中继站。

5.8.2调度中心站与终端热力站功能及控制要求

5.8.2.1调度中心站功能及控制要求

系统的远程控制采用集散式控制模式。

调度中心只发控制方式与控制参数的指令，由换热站下位机实施本地控制，以确保远程控制的可靠性，分散并降低风险。

调度中心主机也可以完成对终端热力站各种型号的PLC各项参数的调整。

调度中心采集换热站的信息，定时数据刷新与数据自动储存；进行整个热网的热负荷预测和管网水力、热力运行工况分析。

通过在调度中心输入各个用热单位的用热负荷，系统能够自动实现热网的平衡管理。

实时监测整个热网与最不利点热力站的运行状态。

实现全网监视；对各类事故、超限，进行报警；数据存储打印，绘制各种运行图表；热网工况仿真等功能。

调度中心显示与控制的内容需与换热站显示控制内容保持一致。

调度中心站上位机（主机）与终端站（热力站、中继站）下位机（PLC）的通讯呼叫方式设定为三种可选方式，分别为：

无线广播式、排队巡检式、点对点通讯式，调度中心站可以根据需要选用适当的呼叫方式。

当调度中心站对终端站下达调整参数命令，终端站接到命令时要先反馈信号到调度中心站说明命令已经收到，调度中心站予以确认后终端站根据接收到的命令进行相应的调整。

调度中心能显示*************区域供热管线规划建设图，图上能体现各个热力站的位置及热力站当前的运行情况部分关键参数。

按无人值守运行方式进行监控系统的设计，调度中心配有运行数据存储服务器，配备正版软件和UPS不间断电源（满足4-8小时工作）。

要求硬件模块化，软件模块化和组态化的模式进行设计，便于以后公司的技术人员对系统的站点扩容以及测控参数的更改。

设计时调度中心站至少需满足512座热力站的上传数据显示及监控。

调度监控中心的软件设计中预留与公司信息管理系统的接口，保证日后与我公司办公自动化平台通信。

5.8.2.2终端热力站功能及控制要求

1、热力站热交换量的多少靠控制一次线的电动调节阀开度，二次线不再安装电动调节阀。

在设计时要求有三种控制方式，分别为二次线回水温度控制、二次线供回水温度平均值控制、人工手动控制。

这三种方式可以灵活切换。

当本地切换操作时，需有信号反馈到调度中心站，实现现场模式与调度中心站显示模式同步。

2、以二次线设定压力或者温度值控制循环泵转数。

两种方式可以通过显示屏进行手动选择切换。

二次线应设定出站压力的上限报警值，与电机频率实现连锁控制。

同时设定最低压力下限，保证二次管网压力能克服最不利点压力值。

3、二次管线采用定压补水。

设置补水泵起停压力段，补水泵的起停靠二次线回水总管上的压力采集值与PLC设定值的比较决定。

补水总管道上安装流量计，此流量计与一次线上安装的热量计要求一样。

4、补水箱应设有水箱液位显示装置，要求能就地显示，也能上传。

要求在高水位时停止向水箱注入软化水，低水位时快速注入软换水。

同时此液位信号和补水泵实现连锁控制，防止在补水箱水位过低或者没水时补水泵工作，损坏补水泵。

5、安装热力站停送电状态（开关量）上传装置，信号经PLC上传到调度中心站。

6、设置各种报警参数与报警处理及报警确认

（1）所有测控参数（数据）均可以设置报警点，并现场可以修改设定值

（2）变频器、循环水泵、补水泵等设备故障：

故障上传并连锁；

（3）水箱液位：

超限保护；

（4）二次线补水量超限保护；

（5）其他保护报警。

7、控制器作为无人值守换热站测控设备的核心，数据能上传监控中心计算机，接受监控中心计算机指令，完成控制任务。

可在网络通讯中断下仍可以完全独立的实现本地可靠测控，以最近一次监控中心下达的参数指令为准。

终端热力站选用合适的PLC，需确保要远传（指终端热力站PLC向调度中心站主机传送数据）的各种参数都能及时与稳定的传输、显示。

PLC配备必要的软硬件及人机接口，可现场设定，修改参数。

配备合理路数的模拟量输入模块，数字量输入模块，模拟量输出模块，数字量输出模块，标准的485信号通讯模块，这些模块负责数据的采集及PLC指令数据的收集和发出，对于模块路数的增加需与我公司沟通确定再实施购买安装。

在选用变频器时也应考虑PLC与变频器通讯时相关匹配条件。

8、本地测控要求现场有液晶显示屏，显示现场工艺的流程图，当前运行控制模式、现场采集的各项数据及设备运行情况。

通过现场显示屏操作可以实现画面选择、参数修改、手动操作控制设备、在线编程等。

5.8.3仪表及控制设备

1、仪表安装分为现场直观仪表和数据上传的仪表。

就地显示的直观表是为了巡站人员到现场查看供暖运行的各项参数，而数据上传仪表是将采集到的数据经过处理上传到调度中心。

就地显示和上传的仪表，选择分别安装。

2、站内一次管线或