天天矿供热站增容改造工程实例

天天矿供热站增容改造工程实例

1天华苑小区供热站增容改造天华园社区的加热站是由天津市房屋鉴定和勘探设计院于1997年4月设计的。在锅炉中，建造了2台7吨的热水浴。今年安装完成后，与锅炉配套的输输系统、变配器、水处理装置和自动控制系统同时建成。1997年11月，1号加热站的1号锅炉开始生产。当年的加热面积为6.1万米。锅炉燃烧系统由埋刮板上煤装置、锅炉、风机、省煤器、水膜除尘器组成。水处理系统由组合式钠离子交换器、水箱、解析除氧器组成。锅炉定压补水采用一套双罐双泵定压罐。除渣采用重型链条除渣机。随着天宝华苑小区陆续开发完善及该供热站并网该小区周边企事业单位,2006年年底前该供热站的供热区域已包括天宝华苑小区和南关大街两侧的公共建筑,供热面积达19万m2,现有的2个7MW的热水锅炉的供热能力已不能满足周边地区对供热的需求,客观上迫切需要新增供热设备。天宝新苑小区供热站是天津市建筑设计院于1999年4月设计的,锅炉房设2台7MW的热水锅炉。2006年年底前该供热站的供热区域包括天宝新苑小区、粮食局宿舍、卫生局宿舍、物资楼,供热面积达17万m2。天宝华苑小区供热站和天宝新苑小区供热站相距仅1km,均采用直供供热方式。2个供热站运行10余年来,锅炉管束腐蚀和室外管网失水严重,影响锅炉正常运行。经过反复研究和论证,决定拆除天宝华苑小区原有2台7MW的热水锅炉,安装2台21MW的热水锅炉。增容改造的目的是:1)节约资源,减少大气污染;2)今后如并网城中村改造项目和环城南路南侧新项目,可增加收入;3)节约运行成本;4)便于集中管理。在区政府和有关部门的支持下,2007年3月开始2个供热站并网,即天宝华苑小区供热站增容改造工作。具体方案为:在天宝华苑小区供热站原址拆除原有2台7MW的热水锅炉及风机、除渣机等辅机设备,同时在原址增容扩建2台21MW的热水锅炉及辅机等设备。然后再从天宝华苑小区供热站铺设一次网到天宝新苑小区供热站。在2个供热站水泵间安装板式换热器,原直供的水循环系统、补水系统作为二次管网继续使用。这样,增容改造后的总供热规模达36万m2。具体投资情况见表1。2增加和重建中的问题和处理2.1锅炉排放及改造原锅炉房东西长38.4m,南北宽36.9m,由于工期短,施工难度大,锅炉房不予拆除。新锅炉最高点的安全阀距地9.62m,由于炉顶操作空间不足,议定将锅炉间下挖0.5m作为新的锅炉间地面。在水处理间内布置2台一次网循环水泵、除污器、软水箱、补水泵。在原泵房内,拆除原解析除氧器,布置2台板式换热器,原有的二次网循环泵及定压补水系统继续使用。原锅炉房风机室外墙及屋顶拆除,布置新的鼓、引风机及除尘器,围护结构后砌。烟道与锅炉外墙之间的距离仅有6m,因此,设计施工中将除尘器副塔旋转90°,两塔与锅炉房长度方向平行。单台锅炉定位基础宽7.5m,原设计中2台锅炉距离4m,考虑原煤仓上口与锅炉房总宽度较小,施工中将距离缩小为2m,2台锅炉相邻侧的风道共用一个风道基础侧壁。由于宝坻区水位偏高,为进一步降低锅炉本体荷载,经与厂家协商,将锅炉调整为膜式水冷壁,取消重型炉墙,砌筑轻体炉墙。上述布局和处理方案为工程的提早竣工打下了基础。2.2变压器更换方案根据计算,需要设置1台800kVA的变压器,原有500kVA的变压器容量已不能满足新增用电的要求。但重新更换变压器时间不允许,经过反复认真的论证决定采取以下方案:锅炉风机、减速机、一次网循环泵等利用原有的500kVA变压器;供热站二次网水循环系统均安装变频设备,铺设电缆与小区物业用变压器连接。2.2.1循环泵控制系统1)锅炉的鼓、引风机均采用变频器控制,转速由手操器控制。炉排由滑差离合器调速盒控制。循环泵控制方式为:1台变频控制,转速由手操器控制;1台为软启动控制。补水泵采用变频器闭环控制。2)除上述必要的控制设备外,设置检修电源柜、软水控制柜、上煤系统控制柜、出渣控制柜,所有柜体形式均为GGD形式。3)所有控制柜均安装在原配电室内。2.2.2锅炉锅炉温度检测1)炉膛负压、引风入口压力、鼓风出口压力、锅炉出口烟气压力采用微差压变送器测量。2)分水缸压力、回水缸压力、锅炉出水压力、锅炉回水压力、循环泵出口压力、循环泵入口压力采用压力变送器测量。3)每台锅炉的出水流量、循环泵出口总流量、补水泵流量采用电磁流量计测量。4)炉膛温度、炉膛出口排烟温度、烟道出口温度采用热电偶测量,热电偶分度号为S。5)锅炉出水温度、锅炉回水温度、分水缸温度、回水缸温度采用温度变送器测量。6)锅炉操作台安装8个闪光报警器,分别是出水温度高、超高报警器,出水压力低、超低报警器,循环泵停报警器,鼓风机停报警器,引风机停报警器,炉排停报警器。7)采用无纸记录仪记录出水温度、回水温度、出水压力、回水压力、锅炉出水流量、炉膛温度等参数。2.2.3桥架至用电设备配电室出线均采用电缆桥架敷设,电缆桥架至用电设备采用镀锌管,动力电缆与仪表电缆分开敷设。仪表电缆除热电偶采用补偿导线外,其余均采用屏蔽电缆。2.2.4控制部分一次网循环泵、风机、炉排均设单动/联动功能,均设两地操作。2.2.5主要组件的选择变频器,电气元件,一、二次表的电流值都高于计算电流值一个档次以上。2.3带支架安装平c型煤仓和刮煤管的设计拆除原上煤除渣系统,新上煤系统为:大倾角皮带→斗式提升机→平皮带;除渣系统为:链条除渣机运渣至室外。原设计中除渣沟设有溢水井,考虑锅炉房内用地紧张,与设计方协商,取消了溢水井,在除渣沟尾部安装自动抽水装置,满足溢水需要。上煤平皮带支架原设计在煤仓入口,最后议定用10mm钢板和120mm槽钢封闭煤仓入口,安装平皮带支架,同时也确保了人员安全。锅炉安装后,炉前煤斗与原7MW锅炉的煤仓入口产生严重错位,因此,煤仓和溜煤管的制作成为本次增容改造的棘手问题。如扩大煤仓入口(煤仓)和溜煤管,预计储煤35t左右,但煤仓与运煤层梁、柱连接施工非常困难,且运煤层梁、柱均按照7MW锅炉所用煤仓设计,荷载增大过多可能会出现安全事故。经反复研究论证,最后确定:原7MW锅炉的煤仓保持不变,切断原溜煤管,现场根据炉前煤斗位置,重新制作新溜煤管。考虑荷载增加,新溜煤管制作完成后,焊接两道Ø30mm拉承钢筋,与梁连接。改造后溜煤管虽然美观不足,且储煤较少,增加了上煤次数,但布置紧凑、合理,满足了改造和安全要求。2.4循环水泵系统供热系统采用间供方式,供热半径为1.5km,系统流程为外管→集水器→除污器→循环水泵(安装防水击旁路,入口母管有定压补水口)→母管支路入锅炉→分水器→外管。确定外管管径和选择循环水泵时充分考虑了以下实际情况:1)天宝华苑小区供热面积19万m2,需循环水量270t/h(供回水主管管径为DN250);2)天宝新苑小区供热面积17万m2,需循环水量150t/h(供回水主管管径为DN250,和生活热水共用管道);3)系统最远端并入粮食局宿舍,供热面积3万m2,需循环水量45t/h(供回水主管管径为DN150);4)规划待建小区约30万m2,需循环水量300t/h(供回水主管管径为DN250)。最终确定一次网供回水主管管径为DN400。按单位面积耗热量为60W/m2,比摩阻为50Pa/m计算得到一次网循环水泵压头为0.50MPa左右,最终确定一次网循环水泵为:型号SB-ZL200S-150-400,流量500m3/h,压头0.5MPa,功率90kW。2007年度供暖期实际运行1台,满足了系统要求。2.5居民距离低,系统运行封闭原供热站因拆除风机室,新的引风机安装后,与烟道距离仅为0.5m,重新砌筑风机室已不现实,且供热站与最近的居民楼的距离仅为20m。考虑到噪声、粉尘污染等问题,采取了以下措施:鼓、引风机进、出口管道安装消声管段;循环水泵进、出口管道加装软连接;鼓、引风机用隔声彩钢板封挡;用钢架和隔声板封闭储煤场,同时封闭上煤系统;二次封闭鼓、引风机。采取以上措施后,供热站未对周围环境造成粉尘和噪声污染,经环保部门检测,效果良好。3节约资金,降低供热成本2007年7月1日天宝华苑小区供热站增容改造项目开始动工,2007年11月10日全部