景艳君
（山西焦化股份有限公司，山西 洪洞041606）
［摘 要］为解决冬季大气污染问题，推进散煤治理和清洁能源的替代工作，山西焦化股份有限公司积极响应地方政府提出的利用生产区余热向周边农村区域提供清洁取暖热源的号召，决定以干熄焦余热蒸汽为热源，在原有一期40 MW供热首站的基础上扩容建设（新建）二期60 MW供热首站。通过对二期60 MW供热首站项目方案和关键核心设备的比选，确定选用热网加热器换热方式供热，其关键设备——热网加热器选用热管式换热器。二期60 MW供热首站项目投运后，经过一段时间的试运行及优化调整，并对暴露出的问题及时处理后，供热系统运行稳定，热网循环水供水温度95 ℃、回水温度50 ℃，完全满足设计要求及周边居民的冬季供暖需求，不仅取得了明显的社会效益，而且在有效控制好供热成本的前提下有望取得一定的经济效益。
［关键词］清洁取暖；工业余热利用；供热首站；方案比选；关键核心设备选型；热网加热器；热管式换热器；效益评价
［中图分类号］TQ083+.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2022）03-0059-05
0 引 言
随着国家环保治理决心和力度的不断加大，山西焦化股份有限公司（简称山焦股份）所在区域环保现状异常严峻，环保压力巨大，尤其是冬季采暖期，受燃煤取暖的影响，大气污染特别严重，为解决山焦股份周边区域冬季大气污染的问题，推进散煤治理和清洁能源的替代工作，改善周边空气质量，当地政府希望山焦股份利用生产区余热向周边农村区域提供清洁取暖热源，满足约730 000 m2的供热需求。为积极适应环保高压新常态，有效释放焦炭产能，提升企业经济效益，山焦股份决定将装置满负荷生产与企业周边农村区域清洁取暖问题协同考虑，以干熄焦余热蒸汽为热源，在原有一期40 MW供热首站的基础上扩容建设（新建）二期60 MW供热首站。以下对有关情况作一介绍。
1 一期40 MW供热首站概况
山焦股份一期40 MW供热首站主要包括1台3 MW背压式汽轮机、1台3 MW发电机、1座换热站，利用化产品回收厂2#汽机抽出的250 ℃、0.5 MPa低压蒸汽直接进入3 MW背压式汽轮机组发电，并将乏汽送入汽水换热器将采暖循环水回水从50 ℃加热至95 ℃，采暖循环水给水和回水分别接至厂区管网中的采暖上水管和采暖回水管，为生活区二次换热站供暖。
山焦股份一期40 MW供热首站主要设备配置为：1台型号为B3-0.5/0.12的3 MW背压式汽轮发电机组；2台额定换热量为40 MW、供/回水温度为95/50 ℃的管壳式换热器；2台额定流量为62 m3/h、扬程为78～86 m的凝结水泵；3台额定流量为420 m3/h、扬程为96 m的热网循环水泵；2台额定流量为34 m3/h、扬程为40～47 m的补水泵；1台过滤精度为1 mm的滤水器；1套蒸汽压力由0.50 MPa减至0.12 MPa的减温减压阀。
2 二期60 MW供热首站项目方案比选
2.1 方案一
本方案拟采用“溴化锂热泵+尖峰加热器”两级加热的方式供热。50 ℃的热网回水首先通过热网循环水泵升压，然后分成两部分，其中800 t/h的热网回水供至现有40 MW的供热首站，剩余1 200 t/h的热网回水供至溴化锂热泵加热至85 ℃，再利用尖峰加热器加热至95 ℃，供至山焦股份周边农村集中供热区域各二级换热站。本方案涉及到的系统配置情况如下。
（1）供热系统：本方案配置2台单机设计负荷为22 MW的溴化锂单效热泵机组及2台单机出力为30 MW的尖峰加热器，在溴化锂机组故障状态下，尖峰加热器100%的负荷也可保证周边区域的冬季供热。
（2）热网循环水系统：扩容增加的二期60 MW供热首站需要1 200 t/h的热网循环水，二期60 MW供热首站同已有的一期40 MW供热首站并网运行，热网循环水量总需求为2 000 t/h；热网循环水泵采用背压汽轮机拖动技术，设计循环水泵总流量2 000 t/h、单泵扬程96 m，汽轮机进汽压力3.43 MPa、进汽温度435 ℃、排汽压力0.981 MPa。
采用本方案，二期60 MW热网首站占地面积475 m2，热网首站建设地点为回收车间库区，将回收车间库区闲置的4个储罐拆除作为60 MW供热首站厂房；整个热网站分2个区域，2个区域分2层布置、框架结构，热泵房区域用彩钢板简易房单层布置。供热工程总投资约3 000万元，建设周期约6个月。
2.2 方案二
本方案拟采用热网加热器换热的方式供热。50 ℃的热网回水首先通过新增的2台热网循环水泵（两开无备，单台设计流量600 m3/h）升压，1 200 t/h的热网循环水送至热网加热器加热至95 ℃后，供至山焦股份周边农村集中供热区域各二级换热站。本方案涉及到的系统配置情况如下。
更多内容详见《中氮肥》2022年第3期