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摘 要：本文针对胜利油田集中供热系统运行中发生的事故分析，查找出系统存在的不安全因素。利用管网泄漏对系统的影响试验，整理出详实的数据。通过对比分析，查找出影响系统稳定运行的关键所在，针对存在的问题，制定整改措施，以确保集中供热系统的安全稳定运行。
关键词： 集中供热 定压补水 优化运行 稳定运行
中图分类号：TU96+2
1 胜利油田集中供热工程概况
实施胜利油田集中供热工程，是油田节能降耗，改善区域环境，减少大气污染的一项重要举措。工程的实施为城市的可持续发展提供了良好的环境条件和城市基础设施，发挥了良好的社会效益和经济效益。胜利油田集中供热工程的采暖介质为热水，在胜利发电厂内建有一级换热站（热网首站），由2×300MW供热抽汽汽轮机组的采暖抽汽通过管道送入加热器，将循环水加热至120℃后，经一级管网送至油田供热区域的二级换热站，在二级换热站进行高温水与低温水的热交换，高温水放出热量后降至60℃ 返回热网首站，经循环水泵升压后再次通过加热器重新加热至120℃，完成一级网供水的闭式循环。一级网调节的方式采用定压、分阶段变流量的质调节。所谓分阶段变流量的质调节是指把整个供暖期按室外温度的高低分几个阶段，在室外温度较低阶段采用较大的流量，反之采用较小流量，在每一阶段内维持流量固定不变，只是改变供水温度的调节。设计了工业水直接补入循环水泵入口的管路。系统设计了泄压旁路，以防止系统超压，对管道造成损坏。自集中供热投运以来，由于供热面积增加较快，供热机组抽汽基本在满负荷运行，截至到2008年底，胜利油田集中供热供暖面积接近1000万m2，供暖距离15Km以上。随着一期2×220MW凝汽式机组供热改造的完成，供热面积将进一步增加，对集中供热的安全性和稳定性提出了更高的要求。
2 集中供热系统运行中存在的问题及改进措施
为了使集中供热工程早日投入使用，热网首站建设随着二期2×300MW供热抽汽汽轮机组的建设同时建设，设计及施工比较仓促，工程投产后，随着供暖面积的逐年增加，由于供热一级网设计及运行管理认识上的不足，暴露出一些不安全问题，甚至发生了一级网的崩溃，热网首站全停事故。
2.1 补水系统的电源设计
热网首站的两路电源来自二期6KV公用段。6KV及0.4KV配电装置采用“单母线分段”接线方式：正常情况下A、B两路电源同时工作，分段断路器在断开位置。6KV配电装置当一路电源断开后，分段断路器手动或自动投入。0.4KV配电装置当一路电源断开或故障后后，分段断路器必须手动投入。三台热网补水泵的电源设在热网首站的MCC段上，事故补水泵设在0.4KVB段上。两台软化水泵的电源设在软化水车间的MCC段上。两处的MCC段电源均分别由热网首站0.4KV的A、B段提供，两处的MCC段带了两车间内的所有0.4KV设备，如检修电源箱、电动葫芦。（1）由补水系统电源引起的问题。事故分析：经检查施工人员使用检修配电箱不当短路，造成热网首站MCC柜失电，#1、#2、#3补水泵电源消失，值班人员未及时启动事故补水泵造成回水压力低至循环水泵跳闸值，致使首站设备全部停运，一级网崩溃。供热系统投运后，也曾经发生过软化水车间的MCC段失电，造成两台软化水补水泵失电，险些造成除氧器水位低保护停运热网补水泵，而酿成一级网回水压力低，一级网停运的事故。（2）补水系统电源改进措施。将#1、3热网补水泵电源由热网首站MCC柜改至热网首站0.4KV的A段，将#2热网补水泵电源由热网首站MCC柜改至热网首站0.4KV的B段。对软化水车间的两台软化水补水泵电源进行改造。将#1软化水补水泵电源由软化水车间的MCC柜改至热网首站0.4KVA段，将#2软化水补水泵电源由软化水车间的MCC柜改至热网首站0.4KVB段。电源改造后由于#1、2软化水补水泵和#1、2、3热网补水泵和热网事故补水泵分别在0.4KV的A、B段上，解决了运行中MCC段无法检修的问题。
2.2 补水系统热控系统
（1）补水系统热控系统存在的问题。一是回水压力低报警，只在首站CRT中显示变色，没有声光报警，值班人员难以及时发现，二是事故补水泵未设置低水压联锁，启动需要人为手动，使回水压力低时得不到及时处理。（2）补水系统热控系统的改进措施。回水压力低增加声音报警。在现有条件下，利用DCS的逻辑组态，对组态进行修改，增加事故报警音响，增加事故补水泵自动联锁，一级网回水压力至0.22MPa时，联锁启动事故补水泵。
3 集中供热系统一级管网扰动试验及分析
3.1 集中供热一级管网扰动试验
有鉴于集中供热系统出现的事故，为保证油田集中供热安全稳定运行，验证二级管网正常补水、事故补水、一级管网支线管線破裂以及补水泵运行对一级管网的影响，完善系统运行方式及协调调度，（1）试验保持工况，两台补水泵运行。（2）补水泵停止补水试验。解除补水泵联锁后将补水泵全部停运，一级管网回水压力由0.36MPa降至0.11 MPa，。（3）二级管网补水试验。增加8个换热站由一级网补水。在首站补水泵自动补水工况下，未对一级管网造成影响。
3.2 试验结论分析
（1）热网首站补水泵正常运行时为自动变频补水运行，对一级供热管网起补水、定压作用，补水泵一旦出现故障，对一级管网影响较大。补水量在设计范围内，对一级管网的运行没有影响。（3）在原14个换热站补水的基础上再增加供暖面积为103万平方的8个换热站补水时，一级管网补水量达380t/h左右。即只要今后类似供暖面积为230万平方的22个换热站不集中在某一时间同时补水，对一级管网的影响是可以控制的。（4）DN200的管道开启1/3后马上关闭，可对一级管网造成0.01～0.05MPa，200t/h的补水量影响；DN200管道在1/2的开度时，供水管道失水2分钟左右，整个管网补水量可达到728t/h，回水管道失水1分30秒即可达到756t/h，回水管道放水影响大于供水管道，当一级管网失水量超过600t/h时，受系统除氧器容量、化学补水泵流量的限制，不能长时间大流量的补水，只能采取逐台停运循环泵的方法来调节管网运行工况维持系统低压力、低流量运行，严重时可导致系统全停。（5）对一、二期供热机组侧没有造成影响，若在实际运行中出现类似工况，因一级管网系统故障将波及所有供热机组，危及电厂的供热、发电安全。
3.3 建议
通过试验和发生的事故看出，一级网泄漏对集中供热的影响是致命的。胜利油田集中供热管道大部分是直埋敷设，管道内、外部的防腐至关重要，另外必须加强对一级管网的日常维护和管理。
4 结论
胜利油田集中供热发展已具相当规模，通过集中供热解决油田及地方广大职工群众的冬季采暖问题，既可以发挥集中供热优势，使企业达到节能降耗的目的。同时由于集中供热系统庞大，对运行的安全稳定性提出了很高的要求，本文通过对设计系统的改造和一级管网的扰动试验总结，解决了设计存在的先天性缺陷，取得了一系列宝贵的运行数据和经验，必将在今后集中供热系统的安全稳定运行发挥作用。
参考文献：
1. 中华人民共和国电力工业部 《200MW级汽轮机运行导则》中国电力出版社 1996
2. 中华人民共和国电力工业部 《300MW级汽轮机运行导则》 中国电力出版社 1996
关键词： 集中供热 定压补水 优化运行 稳定运行
中图分类号：TU96+2
1 胜利油田集中供热工程概况
实施胜利油田集中供热工程，是油田节能降耗，改善区域环境，减少大气污染的一项重要举措。工程的实施为城市的可持续发展提供了良好的环境条件和城市基础设施，发挥了良好的社会效益和经济效益。胜利油田集中供热工程的采暖介质为热水，在胜利发电厂内建有一级换热站（热网首站），由2×300MW供热抽汽汽轮机组的采暖抽汽通过管道送入加热器，将循环水加热至120℃后，经一级管网送至油田供热区域的二级换热站，在二级换热站进行高温水与低温水的热交换，高温水放出热量后降至60℃ 返回热网首站，经循环水泵升压后再次通过加热器重新加热至120℃，完成一级网供水的闭式循环。一级网调节的方式采用定压、分阶段变流量的质调节。所谓分阶段变流量的质调节是指把整个供暖期按室外温度的高低分几个阶段，在室外温度较低阶段采用较大的流量，反之采用较小流量，在每一阶段内维持流量固定不变，只是改变供水温度的调节。设计了工业水直接补入循环水泵入口的管路。系统设计了泄压旁路，以防止系统超压，对管道造成损坏。自集中供热投运以来，由于供热面积增加较快，供热机组抽汽基本在满负荷运行，截至到2008年底，胜利油田集中供热供暖面积接近1000万m2，供暖距离15Km以上。随着一期2×220MW凝汽式机组供热改造的完成，供热面积将进一步增加，对集中供热的安全性和稳定性提出了更高的要求。
2 集中供热系统运行中存在的问题及改进措施
为了使集中供热工程早日投入使用，热网首站建设随着二期2×300MW供热抽汽汽轮机组的建设同时建设，设计及施工比较仓促，工程投产后，随着供暖面积的逐年增加，由于供热一级网设计及运行管理认识上的不足，暴露出一些不安全问题，甚至发生了一级网的崩溃，热网首站全停事故。
2.1 补水系统的电源设计
热网首站的两路电源来自二期6KV公用段。6KV及0.4KV配电装置采用“单母线分段”接线方式：正常情况下A、B两路电源同时工作，分段断路器在断开位置。6KV配电装置当一路电源断开后，分段断路器手动或自动投入。0.4KV配电装置当一路电源断开或故障后后，分段断路器必须手动投入。三台热网补水泵的电源设在热网首站的MCC段上，事故补水泵设在0.4KVB段上。两台软化水泵的电源设在软化水车间的MCC段上。两处的MCC段电源均分别由热网首站0.4KV的A、B段提供，两处的MCC段带了两车间内的所有0.4KV设备，如检修电源箱、电动葫芦。（1）由补水系统电源引起的问题。事故分析：经检查施工人员使用检修配电箱不当短路，造成热网首站MCC柜失电，#1、#2、#3补水泵电源消失，值班人员未及时启动事故补水泵造成回水压力低至循环水泵跳闸值，致使首站设备全部停运，一级网崩溃。供热系统投运后，也曾经发生过软化水车间的MCC段失电，造成两台软化水补水泵失电，险些造成除氧器水位低保护停运热网补水泵，而酿成一级网回水压力低，一级网停运的事故。（2）补水系统电源改进措施。将#1、3热网补水泵电源由热网首站MCC柜改至热网首站0.4KV的A段，将#2热网补水泵电源由热网首站MCC柜改至热网首站0.4KV的B段。对软化水车间的两台软化水补水泵电源进行改造。将#1软化水补水泵电源由软化水车间的MCC柜改至热网首站0.4KVA段，将#2软化水补水泵电源由软化水车间的MCC柜改至热网首站0.4KVB段。电源改造后由于#1、2软化水补水泵和#1、2、3热网补水泵和热网事故补水泵分别在0.4KV的A、B段上，解决了运行中MCC段无法检修的问题。
2.2 补水系统热控系统
（1）补水系统热控系统存在的问题。一是回水压力低报警，只在首站CRT中显示变色，没有声光报警，值班人员难以及时发现，二是事故补水泵未设置低水压联锁，启动需要人为手动，使回水压力低时得不到及时处理。（2）补水系统热控系统的改进措施。回水压力低增加声音报警。在现有条件下，利用DCS的逻辑组态，对组态进行修改，增加事故报警音响，增加事故补水泵自动联锁，一级网回水压力至0.22MPa时，联锁启动事故补水泵。
3 集中供热系统一级管网扰动试验及分析
3.1 集中供热一级管网扰动试验
有鉴于集中供热系统出现的事故，为保证油田集中供热安全稳定运行，验证二级管网正常补水、事故补水、一级管网支线管線破裂以及补水泵运行对一级管网的影响，完善系统运行方式及协调调度，（1）试验保持工况，两台补水泵运行。（2）补水泵停止补水试验。解除补水泵联锁后将补水泵全部停运，一级管网回水压力由0.36MPa降至0.11 MPa，。（3）二级管网补水试验。增加8个换热站由一级网补水。在首站补水泵自动补水工况下，未对一级管网造成影响。
3.2 试验结论分析
（1）热网首站补水泵正常运行时为自动变频补水运行，对一级供热管网起补水、定压作用，补水泵一旦出现故障，对一级管网影响较大。补水量在设计范围内，对一级管网的运行没有影响。（3）在原14个换热站补水的基础上再增加供暖面积为103万平方的8个换热站补水时，一级管网补水量达380t/h左右。即只要今后类似供暖面积为230万平方的22个换热站不集中在某一时间同时补水，对一级管网的影响是可以控制的。（4）DN200的管道开启1/3后马上关闭，可对一级管网造成0.01～0.05MPa，200t/h的补水量影响；DN200管道在1/2的开度时，供水管道失水2分钟左右，整个管网补水量可达到728t/h，回水管道失水1分30秒即可达到756t/h，回水管道放水影响大于供水管道，当一级管网失水量超过600t/h时，受系统除氧器容量、化学补水泵流量的限制，不能长时间大流量的补水，只能采取逐台停运循环泵的方法来调节管网运行工况维持系统低压力、低流量运行，严重时可导致系统全停。（5）对一、二期供热机组侧没有造成影响，若在实际运行中出现类似工况，因一级管网系统故障将波及所有供热机组，危及电厂的供热、发电安全。
3.3 建议
通过试验和发生的事故看出，一级网泄漏对集中供热的影响是致命的。胜利油田集中供热管道大部分是直埋敷设，管道内、外部的防腐至关重要，另外必须加强对一级管网的日常维护和管理。
4 结论
胜利油田集中供热发展已具相当规模，通过集中供热解决油田及地方广大职工群众的冬季采暖问题，既可以发挥集中供热优势，使企业达到节能降耗的目的。同时由于集中供热系统庞大，对运行的安全稳定性提出了很高的要求，本文通过对设计系统的改造和一级管网的扰动试验总结，解决了设计存在的先天性缺陷，取得了一系列宝贵的运行数据和经验，必将在今后集中供热系统的安全稳定运行发挥作用。
参考文献：
1. 中华人民共和国电力工业部 《200MW级汽轮机运行导则》中国电力出版社 1996
2. 中华人民共和国电力工业部 《300MW级汽轮机运行导则》 中国电力出版社 1996