300MW级机组高背压供热技术的应用
孔庆鹏
（国电榆次热电有限公司，山西晋中030600）
摘要：文中介绍了某热电厂两台2×300MW级机组高背压供热改造的经验，改造后机组供热能力与经济性都有较大的提高，为北方地区同类型机组提供借鉴.
关键词：热电厂：高背压：空冷：经济性边界条件
中图分类号：TK229.4文献标志码：B文章编号：1009-3230（2014)11-0026-04
ApplicationofHeatSupplyTechnologyin30oMWUnitDuringHigh Negative Pressure
KONG Qing - peng
(Guodian Yuci Thermal Power Plant Co. LTD. Jinzhong 03060o Shanxi Province China)
Abstract: The heat supply reform experience of 2 300MW units in high negative pressure is shownthe example of same type units in northem area. in this paper. The heat supply capacity and economy improve a lot after transformation. And it will be
Key words: Thermal power plant; High negative pressure; Air cooling; Boundary condition of econ-omy
0引言
1项目改造方式
2010年1月投人商业运行，机组系东方电气集团制造的300MW级抽凝式空冷供热机组，设计总供热面积约1023×104m²，热负荷约665MW.项目投产后通过走访当地热力公司了解到，本地集中采暖供热面积共2000万m²，目前还有约1000万m面积采暖仍采用的是居民分散采暖方式，希望热电厂能增加供热能力.为了满足供热需要，进一步降低能耗，电厂对1号机组原供热方式方式进行了改造.
某热电厂两台机组分别于2009年12月、1.1系统改造布置
机组原设计在采暖期中用五段抽汽加热热网加热器，每台机组额定抽气量500th，最大抽气量600th，抽汽压力为0.4MPa，面从汽轮机低压缸排出的乏汽进入排汽装置，经DN5550的管道，流向空冷凝汽器.为了提高能源利用效率，变乏汽废热为供热热量，根据空冷机组可以高背压运行的技术特点（机组满发背压34kPa），在采暖期由五段抽汽供热改为乏汽直接供热，把低压缸做热的充分利用，将蒸汽废热为居民采暖的热量，使 功后的乏汽直接加热热网循环水，实现了乏汽余汽轮机的冷源损失大幅减少.
1.2项目改造的实施
从1号机组低压缸主排汽管上加装一旁路排
汽至热网凝汽器，并在凝汽器人口蒸汽管道上增加大口径真空电动蝶阀，通过热网凝汽器表面换热来加热热网循环水回水，热网凝汽器的排汽凝结水接至原空冷凝结水回水母管至机组回热系统.热网凝汽器循环水进出水管道系统与原热网
一次换热站循环水系统连接，在循环水系统增设一台循环水泵与原系统已有的5台并列运行，实现供热需求.机组原有的五段抽汽供热系统仍然保留，作为尖峰热负荷时调使用，如图1所示.
图1项目改造示意图
同时为了适应乏汽供热改造后空冷岛运行调整的需要，在原设计中布置于空冷岛中间的未装设大口径真空电动蝶阀的2列排汽支管，全部增设大口径真空电动蝶阀，改造后1号机组的全部6列排汽支管上均装有了隔离阀，便于机组在的方便调整和切除. 供热期运行时利用这些阀门.实现对空冷凝汽器
降低供热回水温度，加大循环水流量来实现供热效益的最大化，2011年11月1日~2012年3月31日采暖期内，完成供热量为352.29万GJ，采暖期平均供回水温差为27.43℃、循环水流量为8281.07th.2012年11月1日~2013年3月31平均供回水温差为23.32℃、循环水流量为 日采暖期内，完成供热量为315.04万GJ，供热期8776.51th，如图2所示.
1.3改造后供热情况
为配合供热改造，电厂同热力公司协商尽量
图22011-2012与2012-2013年供热参数图
比上年度采暖期内供热量同比下降的原因是因为同时期，环境温度升高较大，供热量需求下降，特别是在3月份最为明显.
量为97.3th，循环水流量为9554/h.为保证空冷岛的安全运行，同时满足单机满足日均供热量2.88万GJ前提下，最小负荷不低于230MW为宜.
21 改造后空冷岛风机的切换
在当前的循环水流量下（9500vh左右），不能实现空冷岛全切.要实现单机供热，机组的负荷不能小于230MW.若循环水流量增加到11000th，在当前的基础上增加15%，同时中排用汽量增加，方可实现空冷岛全切.
280MW工况（单列风机运行临界点）：在280MW工况下，空冷岛的排汽量为230/h，这时风机的转速达到93%，冬季运行时（不考虑环境温度大的变化），在空冷岛进汽量不大于230vh时，只需单列风机投人运行即可满足.
230MW工况（最小负荷点）：空冷岛的进汽
表1
各工况点参数表
项目 负荷 单位 MW MWO0C 294.86 280MW 280.82 250 MW 253.5 250 MW BWOEZ 223.7主汽流量 vh 1009 47 979.49 900.61 912.33 257.5 823.24背压 kPs 34.23 34.05 33.26 25.48 34.15极汽器进水温度 循环水流量 v/h 9208.3 49.27 9173.82 50.04 9265.65 51.17 9 269 95 51.2 9553.87 51.83极汽器出水温度 71.99 71.74 71.35 65.72 71.99全厂供热量 供水温度 GJ/b 1043.44 76.25 1 123.92 79.21 1165.91 81.13 1108.05 996 81.86高背压供热量 G/h 878.69 836.10 785.31 565.31 1204.99 6*908空冷岛进汽量 vh 263.45 231.21 176.78 206.31 97.3三列风机转速 四列风机转速 % % 39/65 38/66 93/94 0 30/54 30/55 51/45 0 26/51 0
热改造现场性能试验.试验进行了背压34kPa下300、280、250、230MW四个工况试验和25kPa下250MW工况试验.试验结果见表2.
3 改造后的性能分析
3.1热耗分析
2012年12月29日，电科院进行了高背压供
各工况热耗表
项目 单位 300 MW 250 MW 230 MW 250 MW负荷 MW 294.86 280.82 253.5 223.7 257.5主汽流量 vh 1009 47 979.49 900.61 823.24 912.33高红效率 中红效率 % % 82.96 92.2 91.47 80.95 90.9364 80.62 90.99 81.27 81.00 90.75干度 % 97.27 98 99.34 1 97.52低压缸效率 % 91.39 86.14 82.83 80.84 86.4试验热耗 k/kWh 5532.86 5343.77 4 977.53 4617.72 5 136.6修正后热耗 试验汽耗 k/kWh k/kWh 5 534.71 3.39 5 325.34 3.45 4950.88 3.5 4605.3 3.59 5 111.38 3.5最终给水温度 271.93 269.89 265.77 260.53 266.4背压 kPs 34 34 34 34 25
3.2煤耗分析
运行指标.在250MW工况下，单机供热，背压34kPa下，机组的热电比达到127%，机组的热耗为4950kJ/kWh，机组的发电煤耗为185.44g/kWh.
从表2与表3中可以看出250MW工况，34kPa背压下，基本反映了机组平均负荷下的经济
表3
各工况煤耗表
项目 单位 MKO0C 280MW 250 MW 250 MW主汽流量 负荷 MW vh 1009.47 294.86 280.82 979.49 1906 253.5 823.24 223.7 912.33 257.5背压 kPa 34.23 34.05 92 34.15 25.48发电煤耗 热耗 b/kwh skws 5534.7 207.33 5325.3 4950.4 4 605.3 5161循环水流量 vh 9208.30 9173.82 199.48 9265.65 185.44 9553.87 172.51 9269.95 193.33凝汽器进水温度 49.27 50.04 51.17 51.83 51.20极汽器出水温度 供水温度 71.99 76.25 79.21 71.35 81.13 81.86 71.99 65.72 79.66热电比 % 97.8 110.6 127.1 148.9 119.0
4 改造后经济运行边界工况分析
5 改造后的经济与社会效益
不同电负荷及热网循环水流量下背压与温升关系曲线，其相对应的温升点为该工况下高背压供热系统经济运行的临界点，高于此温升，则该方式经济性好，低于此温升表示高背压供热较传统供热经济性差.如：在300MW、循环水9500/h时，当运行背压为30kPa时，对应的温升值为14.7℃，表示当热网供回水温升大于14.7℃时，投运高背压供热系统经济，低于14.7C投运高背压供热系统不经济，如图3所示.
1号机组通过高背压供热改造后，利用乏汽余热可使热网循环水供水温度可以提高到72℃，同时机组在供热期的调峰能力较改造前增加40MW.供热初、末期全厂供电煤耗下降18.48g/kWh.供热高峰期全厂供电煤耗下降13.68g/kWh.预计影响全年供电煤耗下降约为7.64g/kWh，年节约标煤2.44万吨，每年增加效益1586万元以上.并且单台机组最大年供热能44.5%，有较好的经济效益，是北方供热电厂提高 力可达511万GJ，可增加机组供热能力约供热能力的一个重要举措2.
6 结语
综上所述1号机组通过高背压改造后，向城区增加供热能力是可行的.一方面可以进一步降低机组的煤耗，另一方面可以增加集中供热面积，削减小锅炉数量，实现节能减排.同时在目前北方部分地区电力市场供大于求的情况下，是增加热电厂的收益是一个重要举措.
参考文献
[1]需宏.300MW亚临界供热机组高背压供热改造 的研究[J].哈尔滨：黑龙江电力，2012.[2]李志刷，孙丽萍，刘嘉新，热网监控系统的设计与实
现[J].森林工程 2013（4）：90-95160.
图3各工况下对应临界点
