第1页共6页 采暖期蓄热调峰项目改造方案及可研分析报告 （石家庄诚峰热电有限公司尤申平张清清肖兴国王文君甄文彬） [摘要]：本文首先对石家庄诚峰热电有限公司冬季采暖期不同时段的供热量及供电量进行阐 述，并对两者存在的问题进行分析，提出采暖期低谷时段蓄热水，高峰时段锅炉补热水，厂 区新建一台蓄热水除盐水箱的优化解决方案。详细介绍了该方案对电厂供暖期带来的经济效 益和社会效益
[[关键词]：供热调峰蓄热水除盐水箱经济效益 1背景资料 石家庄诚峰热电有限公司总装机容量为3×80t/h+1×130t/h循环流化床锅炉配2× 12MW+1×24MW抽凝汽轮发电机组,公司为热电厂，承担着所在地工业用汽和民用采暖用汽 的任务，供热为单管线，没有热量和工质的回收。夏季供热负荷比低，平均在45t/h左右， 冬季增加200万平方米的民用采暖，热负荷比较高，并且波动大，在130-220t/h范围内 波动。锅炉炉渣经过滚筒冷渣机冷却排出，冷却介质为除盐水，由冷渣泵把除盐水从除盐水 箱打到冷渣机，除盐水吸热后经过冷渣水换热器（冷源为循环水）返回除盐水箱
2基础数据 对该公司上一年供热的实际情况进行统计，考虑今年新增18-22t/h热负荷,预测该公司 2005-2006供热负荷情况如表一（这些数据是参考去年的供热实际情况，取该时间内的平均 数值，高峰时段区域调峰消减在20吨/小时）： 表一2005-2006年冬季供热负荷预测 日期123456789101112 11.15-12.15平均134135142154180200197181164144138129 12.16-1.15平均15915816017720321821521020820220719 81.16-2.15平均156161165173188203208202194188188173 2.16-3.15平均136137141156178188190173160155159145 日期131415161718192021222324 11.15-12.15平均118122132151185200197192180165147141 12.16-1.15平均186180185196219223217213212201193176 1.16-2.15平均16315917018320521020720319919318116 8第2页共6页 2.16-3.15平均128122126150196206198195186176160140 可以看出在供热初期和末期（11月15日—12月15日和2月16日—3月15日），热负 荷偏小，每天的高峰出现在6:00-7:00和17:00-20:00，每天6小时，供热中期（12月16日 —次年2月15日）热负荷增高，每天在5:00-11:00和17:00-22:00出现高峰，分别持续7小 时、6小时，共13小时
该公司售电结算方式采用峰、平、谷电价，其中峰电价为平段的140%，谷电价为平段 的60%，在同样消耗的情况下，多供高峰电量有利于公司的经营。每天各电量时段的具体 分配表二： 表二峰平谷时间分配情况 时段峰平谷 时间 8:00-11:00, 17:00-21:00 6:00-8:00,11:00-12:00, 13:00-17:00,21:00-22:00 12:00-13:00, 22:00-次日6:00 供热和发电高峰的重合，在采暖期间平均每天有5-6小时的重合时间，在这段时间内， 锅炉蒸发量不足，无法满足发电和供热的需要。锅炉蒸发量和发电量、供热量的关系表三： 表三公司供热和发电能力 前提条件锅炉蒸发量发电负荷供热负荷备注 保证额定发电量370t/h 48MW 150t/h 公司现有的能力 保证最大供热量370t/h 22MW 230 t/h 需要停运两台12MW机组 锅炉蒸发量满足 发电和供热需求 470t/h 48MW 250t/h 满足现有的供热及发电负荷的情 况，锅炉需要100 t/h以上的汽 量 同时供热低谷和发电低谷也重合，此时用汽量减少，在满足供热和低谷发电曲线的前提 下，锅炉还有60-100t/h的过剩蒸发量，需要降负荷运行。最终导致低谷时间段锅炉蒸发量 存在富裕，供热及发电高峰锅炉出力不能满足需要，甚至把发电出力降至最低还需要限制外 供热20—30吨/小时的局面
3优化方案： 由于在供热低谷时间锅炉蒸发量存在一定富裕量，可以在此时利用过剩的蒸气把一定量 的除盐水加热，在供热/电高峰做为锅炉的补水使用，降低高峰时的自用蒸汽量，从而提高 高峰时供热能力和发电能力
3.1具体方案 第3页共6页 首先对原有冷渣水换热器及相关系统进行改造，把水水换热器改造为汽水换热器，热源 取自供热管网的蒸汽。另外考虑公司现有3台200立方/台生水箱及3台200立方/台除盐水 箱，拟在3除盐水箱的南侧，新建一台Ф12000*11000（有效容积约1200m3）的热除盐水 箱，并对相关管道进行改造，改造后的除盐水箱系统如图一所试示： 供热低谷时利用冷渣泵把除盐水从冷水箱打到换热器加热，加热后的热水回到除盐水热 水箱，供热高峰时把热除盐水箱的热除盐水补给除氧器。这样就实现了供热高峰时使用低谷 能量的运行方式，提高经济性。考虑除盐水箱内部需要防腐材料的耐温要求，蓄水参数不能 太高，选择在80℃左右，既能保证除盐水箱的安全，又不影响冷渣泵和除盐泵的正常运行
图一改造后的除盐水箱及相关系统示意图 二期除盐水泵 一期除盐水泵 扩建 热水箱 场房 二期 混床 来水 主 场 房 一期混床来水 冷渣泵 热 交 换器 3除盐 水箱 除盐水箱 除盐 水箱 说明：红线表示扩建部分 3.2水量平衡 为了合理利用各水箱的蓄水量，在不同时间段合理调配各水箱水位，基本思路是在供热 低谷期间在热除盐水箱存热水1100吨，把冷除盐水箱和生水箱用到低水位，而在使用蓄热 水做为补水时则相反，把热除盐水箱用到低水位，在冷除盐水箱和生水箱蓄各蓄冷水500 吨，尽量避免频繁启停设备以及设备超负荷运行
3.3热量平衡 综合考虑水箱存水能力，要保证除盐水泵的正常运行，需要保持不低于1米的安全液位， 第4页共6页 实际可用蓄热水量大致为1100吨。汇总该蓄水量下的热平衡情况如表四所示，考虑受加热 器、负荷等限制实际情况，最大蓄水量1100吨： 表四蓄热水能力平衡 序号项目单位数值备注 1新制除盐水温度℃15 2新制除盐水焓值 kJ 63.1 3加热汽源P/T Mpa/℃1.1/320供热参数 4加热汽源焓值 kJ 3090.3 580℃热除盐水焓值 kJ 335.12 6蓄水量 t 1100 7消耗蒸气量 t 110 8节约蒸气量 t 961100吨热水减少的自用汽量 9补百吨热除盐水节约蒸气量 t/t 8.73可以用来增加供热负荷 3.4改造后的运行方式 系统改造后，蓄水和用水时间按按表五所示方式运行： 表五改造后不同时间的运行方式 日期储存热水时间使用时间储存热水时间使用时间 11.15-12.15前日22:00-4:006:00-7:0017:00-21:00 12.16-1.15前日22:00-4:005:00-11:0012:00-16:0017:00-22:00 1.16--2.15前日22:00-4:005:00-11:0012:00-16:0017:00-22:00 2.26--3.15前日22:00-4:006:00-7:0017:00-21:00 其中新建水箱做为热水箱，1-3除盐水箱做为冷水，在蓄热水期间，由一期除盐水泵 补水，到使用热水补水时，开启热水箱出口门，启动二期除盐水泵，停止一期除盐水泵，当 热水箱降到低水位（或热负荷下降到锅炉蒸发量能满足发电供热需要）时启动一期除盐水泵， 停止二期除盐水泵，开始蓄热水，按以上方式循环，完成补冷热除盐水的更替。每次补热水 的时间都是在发电或供热高峰，此时富裕的蒸汽即可以用来发电也可以用来供热
4资金概算 表六改造费用估算 序号项目费用(元) 1除盐水加热器相关管道、阀门10000 2除盐水箱制作（包括基础、防腐等）750000 第5页共6页 3除盐水箱附属管道、阀门110000 4原系统隔膜阀更换为铸钢阀门10000 5其它费用20000 合计900000 5经济效益分析 以下分析考虑公司运行的实际情况，各相关数据如表七（煤电单价均不含税）： 表七效益分析所取实际数据 项目单位数值项目单位数值 锅炉效率%85高峰电价元/kw h 0.461 88发电煤耗 g/kwh 470平段电价元/kwh 0.3299 供热标煤耗 kg/GJ 40.24低谷电价元/kwh 0.1979 发电厂用电率%9.7指标外电价元/kwh 0.2137 供热厂用电率 kwh/GJ 8.4供热单价元/吨69.91 供热焓值 GJ/kg 3.09标煤单价元/吨370 计算得到发电煤炭成本0.1739元/kwh，供热煤炭成本46.01元/吨（考虑在运行中不会 有其他成本的影响所以只考虑了煤炭成本的变化）
补充热水节省的蒸气全部用来发高峰电，经济分析情况如表八： 表八节省蒸汽用来发电的经济效益分析 区间项目数值单价金额备注 供热初 期、末 期 日发电增收（kwh）106670.26392815.3单价为峰电价与谷电价的差值 日发电耗电（kwh）10350.1716177.5取发电厂用电率9.7% 日冷渣泵耗电(kwh)1060.171618.1 电机额定功率22kw，取利用系数 80% 日散热(折合蒸气吨)0.4846.0122.1加热后的热水散热损失为0.5% 供热中 期(低 谷蓄 热) 日发电增收（kwh）106670.26392815.3单价为峰电价与谷电价的差值 发电耗电（kwh）10350.1716177.5取发电厂用电率9.7% 日冷渣泵耗电(kwh)1060.171618.1取利用系数80% 日散热(折合蒸气吨)0.4846.0122.1加热后的热水热量损失为0.5% 供热中日发电增收（kwh）80000.1321055.7单价为峰电价与谷电价的差值
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