崔振杰

（華電國際十里泉發(fā)電廠節(jié)能環(huán)保部，山東 棗莊 277103）

棗莊城市集中供熱主要依靠小型供熱機組，能耗高，效率低。供暖季節(jié)出現(xiàn)耗能高的小機組與低耗能的大型凝汽式發(fā)電機組爭電負荷現(xiàn)象，使大型發(fā)電機組負荷率降低，機組效率下降，發(fā)供電煤耗上升，造成能源浪費。為此，將原N300-16.7/537/537型汽輪發(fā)電機組改為N320/300-16.7/1.0/537/537型，改造后供電煤耗下降較多，節(jié)能效果十分顯著，其改造前后的主要指標對比見表1。

表1

但火力發(fā)電廠300MW純凝汽式機組改為供熱機組有很多問題需要解決，以下介紹300MW純凝汽式機組進行供熱改造出現(xiàn)的問題和應對策略。

一、機組改造方案的確定與實施

1.機組改造前應對機組進行性能調查試驗。300MW純凝汽式機組已經運行多年，汽輪機、鍋爐、輔機設備性能發(fā)生變化。尤其是鍋爐的蒸發(fā)量、再熱器實際通流能力和汽輪機的實際性能指標應有準確的數(shù)據，為供熱改造的方案選擇提供依據。

2.熱電合供汽輪機效率公式ηth=ηt[1+Q/W]，其中ηt為純發(fā)電汽輪機效率，Q/W為熱電合供汽輪機的熱電比。由此可見，熱電比越大熱電效率越高，但其發(fā)電能力會有所下降。因此應根據機組供熱經濟性分析確認最經濟的供熱量，并通過熱力計算，確認機組供熱抽汽量。

3.凝汽式機組改為供熱機組的方法，是在原抽汽位置開孔增加供熱抽汽，供熱抽汽量取決于熱負荷的參數(shù)。熱電聯(lián)產的熱負荷分為兩種，一是采暖用熱負荷，利用低溫低壓蒸汽加熱循環(huán)水實現(xiàn)熱能的輸出；二是工業(yè)用熱負荷，直接向用戶輸出蒸汽。機組供熱改造方案的確定應根據電廠周圍需用熱負荷的情況，即熱負荷的壓力溫度需求，最終確定在機組那段抽汽位置開孔進行供熱抽汽。

4.為避免供熱抽汽過多影響機組發(fā)電能力，供熱抽汽應盡可能選擇能級較低的抽汽段。300MW純凝式發(fā)電機組改造為抽汽供熱機組的采暖抽汽部位選擇在四段抽汽位置。

5.對工業(yè)用熱負荷進行全面調查，合理選擇機組抽汽參數(shù)與熱負荷參數(shù)相匹配的位置開孔抽汽。300MW純凝式發(fā)電機組對工業(yè)抽汽位置選擇在中、低壓缸連通管進行抽汽，通過減溫減壓來滿足工業(yè)用戶用汽。

二、機組改造對汽機本體的影響

1.改造后，供熱抽汽位置前的汽機通流部分將處于大流量工況，監(jiān)視段壓力會升高，靠近抽汽口的動、靜葉片還將受到偏流的影響，如果機組長期運行葉片壽命會縮短，需要重新校核動、靜葉片強度是否滿足要求。

2.改造后，汽機的高、中、低壓缸流量會發(fā)生很大變化，機組帶熱負荷后可能會出現(xiàn)快速減熱負荷的情況，機組軸向推力的自平衡力會有較大變化，要對極限工況轉子推力進行核算，必要時更換推力瓦塊。

三、機組改造后對調節(jié)系統(tǒng)的要求

1.為提高供熱機組運行的安全性，防止供熱機組運行中出現(xiàn)甩電負荷，在抽汽管道上需安裝一個逆止閥和一個電動截止閥，并串聯(lián)一個快速抽汽調節(jié)閥，在機組甩負荷時，可快速關閉抽汽系統(tǒng)，防止鄰機大量蒸汽倒灌，確保機組運行安全、可靠。

2.純凝汽式機組調節(jié)系統(tǒng)按電負荷運行方式，即并列前調整轉速，并列后調整電負荷。機組改為供熱后需增加供熱調節(jié)系統(tǒng)。

3.城市居民采暖供熱用戶多，供熱面積大，需要的熱負荷多，社會責任重大，所以，對改造后供熱機組運行的安全性、可靠性要求很高。因機組熱負荷的切換速度較慢，為防止汽機和電氣部分出現(xiàn)故障影響供熱，必須在主蒸汽門前安裝供熱減壓站。當鍋爐運行正常，汽機和電氣部分發(fā)生故障時，主蒸汽可通過減溫減壓直供用戶，為備用機組接帶熱負荷縮短時間。

四、機組改造后對水質的要求

1.居民采暖供的熱負荷，熱網加熱器將蒸汽冷卻后的疏水基本全部回收，工質損失較小。供工業(yè)用戶的熱負荷，由于回水率很低，因此需要向熱力系統(tǒng)補充除鹽水，避免對供熱系統(tǒng)設備造成腐蝕。除鹽水必須經過除氧才能補入熱力系統(tǒng)，保證熱力系統(tǒng)的正常運行。

2.化學處理的除鹽水進入凝汽器喉部，用汽輪機排汽對除鹽水進行加熱，并利用凝汽器的真空進行除氧。在凝汽器喉部高速排汽區(qū)布置高效霧化噴嘴，補水與汽輪機排汽進行混合換熱，吸收排汽凝結時放出的氣化潛熱，使補水達到真空狀態(tài)下的飽和溫度，除去補水中的氧。

五、效果

1.改造后，供電煤耗下降為24g/kW·h，年可節(jié)約標準煤為32000余t，有效降地降低了發(fā)電成本，增加了企業(yè)利潤。

2.關閉了許多高耗能、高排放的小型供熱機組，降低能源消耗，節(jié)省煤炭資源，提高能源利用率。同時，減少污染物排放，社會效益顯著。