【正文】 Company LOGO 山東火力發(fā)電節(jié)能技術(shù)研究中心 宋濤 主任 教授 聯(lián)系電話 13006593693 2022年 4月 300MW機組循環(huán)水供熱改造簡介 Company Logo 2 題 的 提 出 問題的提出 目前電力系統(tǒng)的節(jié)能降耗是我國的節(jié)能減排的重要組成部分 。為了加快節(jié)能步伐 ,熱電聯(lián)產(chǎn)是節(jié)能的重要途徑之一 ,熱電聯(lián)產(chǎn)又一背壓供熱節(jié)能效果最為顯著 .目前小機組純凝改背壓的實例很多 ,目前改造成功最大機組為 140MW機組，供電煤耗都在 140克以下。對于 300MW的機組主要是給水泵運行方式?jīng)]有很好的運行方式，所以限制了 300MW機組的背壓改造的步伐。目前這一問題已經(jīng)得到了很好的解決辦法，所以300MW機組的背壓改造已經(jīng)提到議事日程。 . Company Logo 3 2. 目前流行背壓供熱方式 1. 100MW以下機組背壓供熱： 常常采用低真空循環(huán)水供熱，機組一般可把真空值從 10KPa，提高到 2223KPa，循環(huán)水出水溫度達(dá)到 60度。機組幾乎不作大的改動。 2. 100以上 300MW以下機組背壓供熱： 由于機組較大，供熱面積大，熱網(wǎng)都有二級站，需要的熱水溫度在 90110度之間，熱網(wǎng)回水溫度在 55度左右，僅僅把背壓提到 20幾個千帕，溫度達(dá)不到要求。常用方式有以下 4種： ①串聯(lián)加熱技術(shù) ： 把背壓提到 28KPa以下，排氣溫度不超過 70度，循環(huán)熱水出水在 67度以下，然后利用抽氣加熱加熱到要求的溫度（根據(jù)平衡圖計算）。 優(yōu)點： 改造工作量小，可以達(dá)到冷源損失為零。 缺點： 往往出口溫度達(dá)不到要求，需要另外機組抽氣加熱。如果想達(dá)到要求的溫度，必須用中排門調(diào)節(jié)排入低壓缸的流量，雖然抽汽能達(dá)到要求的溫度，但是排氣溫度會升高很多，不易控制。容易引發(fā)末級葉片顫振。 Company Logo 4 2. 目前流行背壓供熱方式 ② 低壓轉(zhuǎn)子互換技術(shù) ： 為了解決排氣溫度高和葉片顫振，采用供熱期用專門設(shè)計的供熱低壓轉(zhuǎn)子，供熱結(jié)束后換回到純凝低壓轉(zhuǎn)子。 優(yōu)點： 在設(shè)計工況下排氣溫度不高，不會產(chǎn)生顫振。安全性高。 缺點： 投資偏大，變工況時，溫度略有增加（ 85度左右），本身抽汽量達(dá)不到要求的溫度，需要其它幾組抽汽提溫。每年需要例行更換轉(zhuǎn)子一次。 ③采用溴化鋰熱泵技術(shù)： 在二級站增加大量的溴化鋰制冷機，動力來自熱水，加熱通往用戶的熱水，冷卻熱網(wǎng)的回水。使回水溫度達(dá)到 35度以下，利用凝汽器加熱到 55度，然后利用抽汽加熱到 115度以上。供熱網(wǎng)用戶和溴化鋰機組使用。達(dá)到冷源損失為零。 優(yōu)點： 電廠內(nèi)部改造工作量少，供熱溫差差大，循環(huán)水量可以大大減少。 缺點： 溴化鋰制冷機量大，分散。投資巨大。溴化鋰制冷機相對壽命較短，維護(hù)工作量較大。 Company Logo 5 2. 目前流行背壓供熱方式 ④低壓轉(zhuǎn)子更換成光軸技術(shù)： 把低壓轉(zhuǎn)子更換成光軸，僅僅起到與發(fā)電機連接作用，把中壓排氣全部供熱用戶使用，對于排汽壓力低的，可以直接進(jìn)入首站加熱循環(huán)水，對于壓力高的（大于 )可以考慮增加后置機，然后排汽到較低的壓力（ ），進(jìn)入首站加熱循環(huán)水至用戶。 優(yōu)點： 安全性高，資金投入不大（對于中排壓力高的機組，不太適合） 缺點： 經(jīng)濟性稍差，影響發(fā)電量較多。 ⑤采用 3S靠背輪脫開技術(shù)： 適用于新建機組，把發(fā)電機放在汽機的前部，低壓缸與高壓缸連接采用 3S靠背輪（可自動連接與脫開），供熱期中壓排汽全部到首站，低壓缸不進(jìn)汽，靠背輪脫開，純凝方式可自動連接。 優(yōu)點： 調(diào)節(jié)靈活，安全性高。 缺點： 發(fā)電量受影響較多，排汽參數(shù)偏高，不太適合于現(xiàn)場改造。 Company Logo 6 3. 300MW機組循環(huán)水供熱改造 所謂低壓缸雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換，即：供熱期間使用動靜葉片級數(shù)相對減少，效率較高的低壓轉(zhuǎn)子，機組高背壓運行；非供熱期恢復(fù)至原純凝工況運行。如果不換轉(zhuǎn)子效率下降很多，發(fā)電量少，排氣溫度上升很多，葉片容易產(chǎn)生顫振，影響安全。 綜合考慮，認(rèn)為我們認(rèn)為采用 低壓轉(zhuǎn)子互換技術(shù)， 綜合性能會更好些，為此我們較為詳細(xì)的介紹此技術(shù)。 Company Logo 7 3. 300MW機組循環(huán)水供熱改造 以某廠 300MW機組為例進(jìn)行說明： 一：機組簡介： 改造機組型號為： NC330/， 機組有兩臺50%MCR汽動給水泵。機組最大工況為主汽量 /小時，中排最大抽汽 400噸 /小時，抽汽參數(shù)可以分別為 。在主汽量和抽汽量不變時，分別可以發(fā)電 、 、 。 二：達(dá)到的目標(biāo)值為： ①在鍋爐蒸發(fā)量為 /小時情況下，機組發(fā)電煤耗降低到到 140克 /千瓦時以內(nèi)，煤耗降低 170克 /千瓦時，機組熱耗達(dá)到3750kj/kwh以下。排汽冷源損失降至為零。 ②一臺機組 300MW機組供熱量達(dá)到 513MW以上，按每平方米 45瓦計算，供熱面積可達(dá)到 1140萬平方米以上。 ③滿足熱網(wǎng)要求溫度的基礎(chǔ)上，盡可能提高機組效率，燃煤量不變時盡量多發(fā)電。 三：循環(huán)水供熱溫度保證： ① 極冷天氣： 100度 110度之間 ； ② 一般冷天氣： 99度 93度之間； ③暖和天氣： 90度 93度之間； Company Logo 8 3. 300MW機組循環(huán)水供熱改造 四：在 300MW循環(huán)水供熱改造中需要解決的技術(shù)內(nèi)容 ： ⑴低壓缸通流改造 ： ①轉(zhuǎn)子改造或更換 ②隔板更換或不動 ③葉片強度計算 ④制造導(dǎo)流套 2套 ⑤軸瓦穩(wěn)定性改進(jìn)，可更換成旋轉(zhuǎn)式可傾瓦（我們的專利） ⑥強冷系統(tǒng)（防止低壓外缸變形措施）（我們的專利） ⑦霧化冷卻系統(tǒng)（降低排氣溫度） ⑧連鎖保護(hù)和報警系統(tǒng)進(jìn)入 DCS系統(tǒng)，及相關(guān)設(shè)備與元件。 ⑨連通管系統(tǒng)與調(diào)節(jié)閥，包含首站換熱器和相應(yīng)設(shè)備（含首站內(nèi)的全部設(shè)備），首站已經(jīng)存的可以取消此項。 ⑩更換轉(zhuǎn)子時，靠背輪連接問題（不得每次鉸孔） Company Logo 9 3. 300MW機組循環(huán)水供熱改造 ⑵ 熱力系統(tǒng)改造 ① 軸加改進(jìn)，防止凝結(jié)水溫度高，軸封冒汽 ② 真空泵系統(tǒng)（由于循環(huán)水系統(tǒng)停用，需要接入冷卻水系統(tǒng)） ③ 給水泵汽輪機疏水系統(tǒng)（建立自身和獨立的冷卻系統(tǒng)和疏水系統(tǒng)） ④ 汽液轉(zhuǎn)換器疏水系統(tǒng)（回收小汽機的排氣熱量，建立真空）（專利） ⑤ 抽汽加熱器疏水系統(tǒng)（抽汽進(jìn)一步提升熱網(wǎng)水出水溫度） ⑥ 熱網(wǎng)防水錘系統(tǒng)（雙保險：豎井系統(tǒng)和逆止閥系統(tǒng)） ⑦ 熱網(wǎng)補水系統(tǒng)自控系統(tǒng)（在首站內(nèi)） ⑧ 熱負(fù)荷與電負(fù)荷自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)（減少誤操作而設(shè)立的，自控或提醒功能） ⑶冷卻系統(tǒng)（含凝汽器） ①凝汽器水室強度改造（水壓提高到 ） ②凝汽器管板改造伸縮