李健?張蕾

摘 要 居民供熱是關(guān)系到百姓民生的大事，必須首先予以保證，所以在傳統(tǒng)以熱定電的運行方式下，電廠的發(fā)電負荷不能隨意降低，否則將引起供熱量的不足，這就使得電廠配合電網(wǎng)調(diào)峰的能力大大下降。如何徹底解決以熱定電運行模式的調(diào)峰難題，實現(xiàn)在保證冬季居民供熱的同時具有配合風電上網(wǎng)的調(diào)峰功能，實現(xiàn)電廠發(fā)電負荷受電網(wǎng)調(diào)控而降低時，供熱量仍然能滿足熱網(wǎng)需求。我們一直在努力尋求和研究更可行的方案來解決這一難題。

關(guān)鍵詞 熱電解耦；降本增效；靈活性

1 靈活性改造試驗

靈活性改造需要通過各種實驗來采集數(shù)據(jù)

通過試驗可以認為臨河熱電廠所做的工作非常成功：2臺磨不投油可以實現(xiàn)機組穩(wěn)燃，最低負荷帶至80～83MW；30%負荷以上負荷機組協(xié)調(diào)投入；25%負荷以上給水自動投入；40%負荷以上AGC投入，目前負荷調(diào)節(jié)速率設置為7MW/min，按機組額定負荷330MW計算，負荷調(diào)節(jié)速率為2.1%。機組在83MW時可實現(xiàn)給水泵、凝結(jié)泵再循環(huán)門關(guān)閉運行。

關(guān)于低壓缸切除試驗

低壓缸切除試驗存在一定的風險，主要有以下三個方面：

鼓風問題：

通過前期試驗，因為鼓風引起的汽輪機末級和次末級葉片溫度升高問題可以解決，東汽已給出末級葉片溫度在120℃時報警、投噴水，停機值為200℃，次末級葉片溫度在200℃時報警，停機值為210℃，以下是東汽給出的其他限制值：

1.1 低壓脹差

報警值： +9mm

停機值： +10mm

1.2 凝汽器壓力

正常值： 5.0 - 5.5kPa

報警值： 14.7kPa

停機值： 19.7kPa

1.3 低壓缸排汽溫度

正常值： 小于36℃

報警值： 80℃（投噴水）

停機值： 110℃（手動）

1.4 熱電解耦供熱改造

受供熱機組熱-電耦合特性、“以熱定電”運行方式及低壓缸冷卻蒸汽流量限值影響，國內(nèi)供熱機組深度調(diào)峰能力不足，與國外機組存在較大差距！

低壓缸零出力供熱技術(shù)在低壓缸高真空運行條件下，切除低壓缸進汽，實現(xiàn)低壓缸零出力運行，提高機組供熱能力和電調(diào)鋒能力[1]。

2 低壓缸零出力供熱試驗情況

為論證低壓缸零出力供熱可行性，分兩個階段開展了臨河熱電廠1號機組低壓缸零出力供熱試驗。

第一階段試驗通過對沖車、超速實驗過程中末級、次末級溫度嚴密監(jiān)視，及時采用控制手段，測試出低壓缸長葉片在小容積流量條件下鼓風特性；

（1）在試驗凝汽器真空（-83.45kPa）條件下，汽輪機沖轉(zhuǎn)至3000r/min時，關(guān)閉低壓缸噴水減溫手動門后，次末級溫度基本保持穩(wěn)定，低壓缸排汽溫度迅速升高至127.7℃?？梢?，此時低壓缸通過的蒸汽流量即可滿足低壓次末級葉片小容積流量運行時對冷卻蒸汽的需求，但會引起低壓缸排汽溫度快速升高，需要投運低壓缸噴水減溫。

（2）在試驗凝汽器真空（–82.15kPa）條件下，汽輪機定速3000r/min運行時，隨著低壓蝶閥開度的減小，進入低壓缸的蒸汽流量逐漸減?。慌c此同時，凝汽器真空逐漸變差（凝汽器真空開始時為–82.6kPa，試驗過程中最低達到–76.83kPa）。當?shù)蛪旱y開度減小至16%以下時，會引起低壓缸排汽溫度、次末級后溫度和末級后溫度迅速升高，需要投運低壓缸噴水減溫。

（3）組負荷為15MW時，在試驗凝汽器真空（–83.3kPa）條件下，通過低壓缸的蒸汽流量足以滿足低壓次末級葉片運行對冷卻蒸汽流量的需求，但會引起低壓缸排汽溫度快速升高，需要投運低壓缸噴水減溫。

（4）組負荷為30MW時，在試驗凝汽器真空（–84.5kPa）條件下，通過低壓缸的蒸汽流量可以滿足低壓次末級葉片和末級葉片運行對冷卻蒸汽流量的需求，次末級葉片和末級葉片溫度基本保持不變。

第二階段試驗在機組供熱運行期間完成，主要目的在于測試機組大容積流量運行時低壓缸零出力供熱的可行性。兩次試驗均取得圓滿成功！試驗過程中運行參數(shù)總體穩(wěn)定，切換過程平穩(wěn)順暢。軸系振動未見明顯擾動，各處振動值均處于優(yōu)秀范圍內(nèi)。低壓缸脹差由3.90mm增加至4.14mm，增加約0.24mm。高中壓缸脹差和熱膨脹量保持穩(wěn)定，未見明顯變化[2]。

3 供熱經(jīng)濟性

改造后，額定主蒸汽流量957t/h時，機組最大供熱抽汽流量為612t/h，折合供熱負荷434.36MW，機組發(fā)電功率214.1MW，發(fā)電煤耗率為160.7g/kWh，較改造前發(fā)電功率減小約14.1MW，發(fā)電煤耗率降低約29.0g/kWh。

低壓缸零出力供熱技術(shù)能夠提高機組供熱能力和電調(diào)峰能力，降低機組發(fā)電煤耗率，機組供熱期運行范圍大大增加。鍋爐蒸發(fā)量不變情況下，供熱抽汽能力增加約88t/h，折合供熱負荷61.67MW；供熱量不變情況下，電調(diào)峰能力增加約45MW；發(fā)電煤耗率降低約29.4～41g/kWh。

4 技術(shù)優(yōu)勢與特點

通過在機組運行中切除低壓缸全部進汽，實現(xiàn)低壓缸“零出力”運行，大幅降低低壓轉(zhuǎn)子的冷卻蒸汽消耗量，提高汽輪機電調(diào)峰能力、供熱抽汽能力和供熱經(jīng)濟性。

實現(xiàn)供熱機組在抽汽凝汽式運行方式與高背壓運行方式的靈活切換，機組運行靈活性和范圍大大提高。

參考文獻

[1] 華中電網(wǎng)有限公司培訓中心.300MW火電機組集控運行[M]. 北京：中國電力出版社，2005：51.

[2] 華東電力培訓中心.汽輪機運行值班員[M].北京：中國電力出版社，2003：67-68.

作者簡介

李?。?972-），男，籍貫河北省，畢業(yè)院校：內(nèi)蒙古工業(yè)大學，學歷：大學，現(xiàn)就職單位：中國華能北方聯(lián)合電力有限責任公司臨河熱電廠，研究方向：熱能與動力工程。