联合循环技术对北方热电厂改造探索
王大治
（中国华电集团哈尔滨发电有限公司，黑龙江150040）
的解决.若采用燃气一蒸汽联合循环技术进行改造，则是即可实现能源的阶梯利用，又能从根 摘要：北方然电厂的中小容量机组普遍存在效率低，高污染等问题.一直未能得到很好本解决环保问题的一种有效改造方式.
关键词：联合循环技术：热电联产：技术改造
中图分类号：TK472.5文献标识码：B文章编号：1009-3230（2010）03-0041-03
Combined-cycleThermalPowerPlantTransformation Technology to Explore the North
WANC Da -zhi
(Harbin Generates Electrcity Limited Company Harbin 150040)
ogo mo snqn wu u sm d od pdeo unu p ug pnyhigh pollution nd oxher isues. It has not been weladdree. The use of s gu - sem bined cycletechnology to transfom it is the ladder of energy use can be realised but also to fundamentally solve theeevironmental problems of an effective transfoemation method.
Key words: Union cireulaticn techology: Heat and power oogcnerstion: Technological innovstion
0前言
1企业现状
十世纪二十年代，1988年改建为以哈尔滨市南岗 中国华电集团哈尔滨发电有限公司始建于二区区域性集中供热为主、热电联产供热电厂.向该地区近600万采最和多家企业、公共场所的工业蒸汽提供热源，有多条直配线路向周围用户供 电.目前装机容量102MW.由于其主要机组燃煤供热机组容量小，煤耗高，效率低，已不能满足当前国家节能减排有关政策要求.近些年来随着城市发展和环保要求下，周边企业先后搬迁出市 区或关闭.使工业热负荷急剧下降.同时热电厂附近的大型居民小区和商场纷纷建立，生活质量提高后的居民对其环境污染等要求日异强烈.为厂急需进行改造.近期大庆天然气以逐步进人哈 了提高公司的生存空同，满足哈市供热需要.电
组的燃煤热电厂.随着城市发展逐年发展扩大， 在我国北方城市中都存在着一些中小容量机热电厂所在的城市近郊或热工业负荷较多的地方都变成了市区内.尽管进行了不断的更薪改造和治理，依然摆脱不了负荷率低、高污染、高能耗这这种新兴的技术具有效率高，运行灵活，对环境污 些小机组共同存在的同题.燃气-蒸汽联合猫环染小等优势，从面将其中小容盘机组改造成据气-蒸汽联合循环，为热电厂改造提供了一条良好的途径.
厂辅机用电要求.
尔滨市区，为电厂的联合循环改造提供了条件.
3技术改造方案选择
2改造的可行性
2.1有足够的场地布置联合循环设备
3.1机组配置原则
哈发电公司位于哈尔滨市南岗区，电厂面积呈不规则多边形，南北最大长度450m，东西最大测算现有场地可布置四套E级燃气蒸汽联合循 宽度250m，总占地约8.4万㎡，场地较拥挤.经环机组及其220kV升压站用地.
由于哈发公司的供热负荷稳定性要求高，根据周边供热需要及电厂场地等因素，选择建设4套E级联合循环机组，联合循环供热能力为4x470CJ/h，并同时安装三台3x417GJ/h燃气热水 炉.改建后全厂总供热能力为3131GJ/h.三台燃气热水炉作为电厂改建过波期供热热源，改建后燃气-燕汽联合循环供热机组带冬季供热期带基本热负荷，三台燃气热水炉作调峰使用.
2.2交通十分便利
哈尔滨地处东北亚中心位置，是欧亚大陆桥的重要枢组.哈大、滨绥、滨州、滨北、拉滨五条铁 路连通国内外，松花江水道可直达俄罗斯，面且电厂又地处市中心地带.哈尔滨火车站、香坊火车站分别距电厂为2km和3.2km，有一条电厂铁路通联系十分便捷. 专线运抵到厂内.厂址位于市区一环，与外界交
受冬季供暖热负荷增长趋势和保留的汽机及热力系统的限制，改建后联合循环的总平面布置不能选择"211、"311"或°411"方案，只能选择“111"的总平面布置方案.当一台燃气轮机发生故障停运时，供热负荷仍可达到 总供热量的83.8%，从而保证了机组供热的可靠性.本次改造余热钢炉采用不补燃方式.因采用补燃方式，会带来余热锅炉体积增大，初投资和运行维护成本均增加：同时增加了系统流动阻力，燃机出力降低：，另外补燃方式只能在大负荷时才有 较高的经济性，因而系统的利用率偏低.
2.3地理位置优越
哈市南岗区商业圈中心、省委、省政府、哈工大、展览馆等党政机关、大专院校和十多座三星级 及以上宾馆均在电厂周围2.5km范围内，是实现省会城市冬季集中供热，夏季集中制冷比较理想的厂址.
2.4部分机组及其它设备尚可利用
3.2机组选型分析
电厂汽轮机使用寿命一般为30年，哈发电公司两台CB25-90/10/1.2型抽背机组至今以稳定运行20年.若对其进行适当改造可满足联合循环机组运行需求.电厂原有热网系统也可保留不 做改动，改造后扩供部分可另增加一套供热管网.电厂原有配电等设备也能满足改造后联合循环电
经过初步选择符合哈发公司要求的E级燃机主要有GE公司（南京汽轮机厂引进技术生产）9E型、Simems公司V94.2型和三菱公司701D型 三家生产的燃气轮机组.以上三种机型均属于成熟机型.具体数据见表1.
联合领环机组数要汇总
表！
燃气轮机发电机期型号 96 GIOL V94.2机商单播环额定率（MW） 妞气轮机发电机组型式 136.6 单轴、重型、室内布置、快袋式、采用干式低NO，燃绕器 151.1 171.1料耗量（Nm²/b) 42403 46199 52091需机排气胆度（℃） 卧式/立式、自然描环/强制循环、取压、元补燃、紧身封随布置 54 493 537护出口蒸汽压力（高压）（MPa） 余热辆护型式 9.1 5.89 9.1锅护品口高汽细度（高压）（℃） 504 44 504销护出口高汽压力（低压）（MPa) 朝护出口离汽流量（高压）（） 187.7 0.6 193.4 0.6 229.4 0.6铜护岛口痛汽指度（低压）（℃） 25$ 258
领护出口蒸汽流量（低压）（vh） 1 51 61余热护排烟湿度（℃） 汽轮机型式 118 双压、单、抽凝式 123汽轮机功率（MW） 49 45 60汽轮机主汽颜定压力（MPw） 汽轮机主热汽流量（vh） 187 7 193.4 5.7 229.4 8.8汽轮机主蒸汽盟度（℃） 8.8 512 462 512汽轮机输汽压力（NPw） 0.15 0.15 0.15汽轮机抽汽流量（v/h） 汽轮机抽汽湿度（℃） 111.4 192 111.4 196 11.4 232汽轮机骨压（iR） 0.049 0.069 0.049
根据数据分析9E和V94.2燃机的排烟温度较高（530℃以上），比701D型燃机的排气温度高40℃，因此，由上述两种燃机组成的联合循环效率 较高.V94.2燃机出力最大，对应的联合循环机组供热量和发电量也最大.但701D燃机的排气温度低，余热锅炉的主蒸汽湿度和主蒸汽压力编低，不能满足电厂改造后所保留的两台抽背机组 主蒸汽参数的要求；V94.2燃机显然适合改造，但余热锅炉的安装尺寸在现有的场地中布置比较困难；综合考虑9E燃机的排气温度、余热锅炉的主蒸汽温度参数和安装尺寸均适合，以及国家发改委指示优先选用国产南京汽轮机厂生产的燃气轮 机，敬选定9E燃机作为改造机型.
季节 采暖期非采吸期全年合计指标 机组平均热效率（%） 81.66 65.06 75.91发电效率（%） 44.06 49.53 45.9全厂耗气量（x10%²） 6.893 3.517 10.41机组年平均热电比 8L8'6 0.654全年发电气能（Nm%） 0.1433全厂年厂用电率（%） 4.85
4 结语
蒸汽联合播环技术改造后提高能源的利用率.发 哈发电公司利用现有场地和设备采用燃气-电量将增加43.9亿kW-/年，供热面积可扩大700万，改建后哈发电厂全厂发电效率将达到国产超十分可观.且由于机组可快速并网调峰，将进一 超临界燃煤电厂的水平，经济效益和社会效益均步加强哈市电网的安全可靠性.作为东北地区第一家大型环保电厂将缓解该地区由燃煤发电引起的环保压力，同期可拆除该区域内锅炉房近百座， 改善了周边地区的大气和生态环境质量.经分析证明是适合该厂地缘条件和产业结构调整的一种先进合理技术改造方式.
3.3技术改造方案
全厂改造采用四套联合循环发电机组，其中二沪，二台CN60-8.9/0.118型抽凝机组组成两套联 台9E型燃机，二台无补燃双压自然水循环余热锅合循环发电机组.保留的两台CB25-90/10/1.2型拍背机组，与另外两台9E型燃机和配套余热锅炉组合成两套联合循环发电机组.改建后全厂总装机容量（标准状况下）为652.4MW.既：4×126.1MW （燃机）2×25MW（抽背机组）2×49MW（抽凝机组）=652.4MW.
参考文献
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3.4改造后全厂热经济性指标数据
手节指标 有效利形小时数（小时） 采硬期非采吸期全午合计发电机出口发电量（x10k%h） 27 558 4024 16.348 2506 40.906 6730供热量（xMG） 846.4 187.37 1033.77
