燃?xì)怃寤囄帐綗岜迷诠峁こ痰膽?yīng)用

摘 要

摘要：結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)燃?xì)怃寤囄帐綗岜迷诠峁こ痰膽?yīng)用進(jìn)行了探討。將既有一級(jí)管網(wǎng)部分回水作為熱泵主要熱源，將燃?xì)庾鳛闊岜幂o助熱源，對(duì)新建居住建筑供熱。介紹了供熱系統(tǒng)
摘要：結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)燃?xì)怃寤囄帐綗岜迷诠峁こ痰膽?yīng)用進(jìn)行了探討。將既有一級(jí)管網(wǎng)部分回水作為熱泵主要熱源，將燃?xì)庾鳛闊岜幂o助熱源，對(duì)新建居住建筑供熱。介紹了供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、流程、運(yùn)行狀況。
關(guān)鍵詞：燃?xì)怃寤囄帐綗岜茫还?；熱力?/span>
Application of Gas-fired Lithium-bromide Absorption-type Heat Pump to Heat-supply Engineering
LI Liwu
Abstract：Combined with an engineering example，the application of gas-fired lithium-bromide absorption-type heat pump to heat-supply engineering is discussed.A part of return water of the existing primary circuit is used as the main heat source of heat pump，and gas is used as the auxiliary heat source of heat pump to supply heat to newly constructed residential buildings.The design idea，process and operation of the heat-supply system are introduced.
Key words：gas-fired lithium-bromide absorption-type heat pump；heat-supply； substation
1 工程概況
    唐山市豐潤區(qū)美景小區(qū)2008年實(shí)際供熱面積為26150m2，其中低區(qū)為18377m2，高區(qū)為7773m2。往年該小區(qū)由開發(fā)商采用2臺(tái)燃?xì)忮仩t分別為低區(qū)、高區(qū)供熱，由于采用燃?xì)忮仩t供熱運(yùn)行成本太高，導(dǎo)致開發(fā)商無力承擔(dān)，2009年供熱面積增加至8.2×104m2，其中低區(qū)為7.14×104m2，高區(qū)為1.06×104m2，因此向我公司申請(qǐng)集中供熱。雖然美景小區(qū)毗鄰我公司供熱的豐潤區(qū)18號(hào)小區(qū)，但是18號(hào)小區(qū)一級(jí)管網(wǎng)已達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，而且該管網(wǎng)處于城市主干道的便道下方，且長度較長，管網(wǎng)改造不具備條件，因此考慮采用燃?xì)怃寤囄帐綗岜霉?。本文?duì)燃?xì)怃寤囄帐綗岜迷诠峁こ痰膽?yīng)用進(jìn)行探討。
2 設(shè)計(jì)思路
    采用燃?xì)怃寤囄帐綗岜脧?8號(hào)小區(qū)1號(hào)熱力站一級(jí)管網(wǎng)回水中提取部分熱量，并用燃?xì)膺M(jìn)行熱量補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)供熱。這樣既不影響18號(hào)小區(qū)1號(hào)熱力站的供熱效果，又可以實(shí)現(xiàn)美景小區(qū)的供熱，還可以降低供熱運(yùn)行成本，減少燃煤生成的C02、S02，燃?xì)怃寤囄帐綗岜媚苄П茸罡呖蛇_(dá)1.8。
    ① 不拘泥于標(biāo)準(zhǔn)，靈活設(shè)計(jì)。目前二級(jí)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)供、回水溫度一般為80、60℃和70、55℃，我們根據(jù)該小區(qū)建筑設(shè)計(jì)熱指標(biāo)為28W/m2的實(shí)際情況，并參考往年該小區(qū)供熱的實(shí)際供回水溫度和室內(nèi)溫度，確定供回水溫度按64、49℃設(shè)計(jì)，以符合供熱實(shí)際。
    ②采用直接連接，解決分區(qū)供熱。該小區(qū)設(shè)計(jì)供熱面積為8.2×104m2，但高區(qū)供熱面積只有1.06×104m2，低區(qū)建筑高度為38.2m，高區(qū)建筑高度為71.6m。熱泵設(shè)備價(jià)格相對(duì)較高，現(xiàn)有鍋爐房面積不足，不宜采用2臺(tái)熱泵進(jìn)行分區(qū)供熱。我們采用高、低區(qū)直接連接方式，高區(qū)循環(huán)泵采用高揚(yáng)程泵，既作為循環(huán)泵，又作為高區(qū)補(bǔ)水泵，在高區(qū)回水管上采用減壓閥，使高區(qū)回水經(jīng)減壓后直接混入低區(qū)回水，再進(jìn)入熱泵加熱。
    ③ 采用抽水方式解決熱泵承壓問題。由于熱泵內(nèi)的換熱器屬于管殼式換熱器，換熱管為薄壁紫銅管，承壓能力較低，熱泵的設(shè)計(jì)壓力為1.0MPa。18號(hào)小區(qū)1號(hào)熱力站一級(jí)管網(wǎng)回水壓力為0.7～0.9MPa，與熱泵機(jī)組之間的管溝長達(dá)388m，沿程壓降達(dá)9.4m，熱泵內(nèi)的壓降為5m，因此須在一級(jí)管網(wǎng)管道上安裝加壓泵。但按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)將加壓泵安裝在熱泵進(jìn)口的管道上，則熱泵的工作壓力在部分時(shí)段可能超過其設(shè)計(jì)壓力，危及設(shè)備安全。因此，我們改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，將向熱泵送水改為從熱泵抽水的方式，熱泵入口壓力為0.67～0.89MPa。
   ④ 循環(huán)泵互相備用，降低設(shè)備造價(jià)。設(shè)計(jì)時(shí)，由于選取的低區(qū)循環(huán)泵與一級(jí)管網(wǎng)加壓泵的流量和揚(yáng)程參數(shù)比較接近，因此考慮低區(qū)選取2臺(tái)循環(huán)泵，1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用，一級(jí)管網(wǎng)加壓泵選取1臺(tái)，以低區(qū)循環(huán)泵作為備用泵，中間用蝶閥進(jìn)行隔離和切換，降低了造價(jià)。另外，各臺(tái)循環(huán)泵均安裝變頻調(diào)速器，便于變流量調(diào)節(jié)及切換。
3 供熱系統(tǒng)流程
美景小區(qū)供熱系統(tǒng)流程見圖1。
 

   18號(hào)小區(qū)1號(hào)熱力站的一級(jí)管網(wǎng)回水經(jīng)燃?xì)怃寤嚐岜梦鼰岷螅梢患?jí)管網(wǎng)加壓泵從熱泵中抽出，送回?zé)峋W(wǎng)至熱電廠。通過調(diào)整一級(jí)管網(wǎng)加壓泵出口混水管手動(dòng)調(diào)節(jié)閥來調(diào)整進(jìn)入熱泵的水溫，確保系統(tǒng)不超溫運(yùn)行。二級(jí)管網(wǎng)高區(qū)回水經(jīng)減壓閥減壓后與低區(qū)回水匯合進(jìn)入熱泵，經(jīng)熱泵加熱后分別由高區(qū)循環(huán)泵和低區(qū)循環(huán)泵從熱泵中抽出，分別送入高區(qū)和低區(qū)用戶。補(bǔ)水定壓點(diǎn)設(shè)在二級(jí)管網(wǎng)回水進(jìn)熱泵前，定壓點(diǎn)壓力按低區(qū)系統(tǒng)運(yùn)行壓力設(shè)定，以保證運(yùn)行定壓要求，并適當(dāng)降低熱泵承壓。二級(jí)管網(wǎng)高、低區(qū)循環(huán)泵和補(bǔ)水泵均設(shè)2臺(tái)，1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用。一級(jí)管網(wǎng)加壓泵只設(shè)1臺(tái)，1臺(tái)運(yùn)行，以二級(jí)管網(wǎng)低區(qū)循環(huán)泵作為備用泵。
4 運(yùn)行狀況
   ① 運(yùn)行溫度
   在2009—2010年供暖期，該小區(qū)的供熱運(yùn)行溫度能達(dá)到且高于我公司的供熱運(yùn)行曲線，尤其是在2010年1月的嚴(yán)寒期，在遭遇近50年的極端低溫(實(shí)際室外平均溫度為-18.6℃)時(shí)段，供、回水運(yùn)行溫度達(dá)到了65、53℃，供熱效果達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期。
   ② 分區(qū)供熱
   在運(yùn)行期間，高區(qū)回水經(jīng)減壓閥后，滿足低區(qū)承壓能力，系統(tǒng)運(yùn)行安全平穩(wěn)。當(dāng)系統(tǒng)遭遇突然停電故障后，高低區(qū)壓力均下降到0.55MPa，低區(qū)用戶室內(nèi)從未發(fā)生供熱設(shè)施泄漏現(xiàn)象。
   ③ 運(yùn)行壓力
   采用抽水方式運(yùn)行后，熱泵進(jìn)口壓力為0.67～0.89MPa，一級(jí)管網(wǎng)加壓泵出口壓力為0.74～0.95MPa，二級(jí)管網(wǎng)進(jìn)熱泵的壓力也僅為0.52～0.55MPa，極大地提高了熱泵的運(yùn)行安全性。
   ④ 水泵備用
   在運(yùn)行期間，將低區(qū)備用循環(huán)泵切換為一級(jí)管網(wǎng)加壓泵，經(jīng)調(diào)整水泵的運(yùn)行頻率后，系統(tǒng)依然能夠正常運(yùn)行。
   ⑤ 供熱成本
   在2009年11月12日正式投入運(yùn)行，至2010年1月31日，累計(jì)消耗天然氣106903m3，室外平均溫度為-4.635℃，累計(jì)供熱時(shí)間為1920h，供熱成本為17.45元/m2。折算到唐山地區(qū)近15年供暖期的室外平均溫度0℃，供熱時(shí)間142d，供暖室內(nèi)計(jì)算溫度取18℃，該小區(qū)的運(yùn)行成本達(dá)到21元/m2。
 
(本文作者：李立武 唐山市熱力總公司 河北唐山 063000)