【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(jī)組循環(huán)水供熱改造簡(jiǎn)介 Company Logo 2 題 的 提 出 問(wèn)題的提出 目前電力系統(tǒng)的節(jié)能降耗是我國(guó)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(jī)組純凝改背壓的實(shí)例很多 ,目前改造成功最大機(jī)組為 140MW機(jī)組，供電煤耗都在 140克以下。對(duì)于 300MW的機(jī)組主要是給水泵運(yùn)行方式?jīng)]有很好的運(yùn)行方式，所以限制了 300MW機(jī)組的背壓改造的步伐。目前這一問(wèn)題已經(jīng)得到了很好的解決辦法，所以300MW機(jī)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(jī)組背壓供熱： 常常采用低真空循環(huán)水供熱，機(jī)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 65度以下。凝汽器稍做加強(qiáng)進(jìn)，機(jī)組幾乎不作改動(dòng)。 2. 100以上 300MW以下機(jī)組背壓供熱： 由于機(jī)組較大，供熱面積大，熱網(wǎng)都有二級(jí)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(gè)千帕，溫度達(dá)不到要求。常用方式有以下 6種： ①串聯(lián)加熱技術(shù) ： 把背壓提到 28KPa以下，轉(zhuǎn)子不改造，排氣溫度不超過(guò) 67度，然后利用自身抽汽把循環(huán)熱水出水加熱到 70度左右，然后利用其他幾組抽氣加熱到要求的溫度（根據(jù)平衡圖計(jì)算）。 優(yōu)點(diǎn)： 改造工作量小，費(fèi)用低，可以達(dá)到冷源損失為零。電熱比較高（發(fā)電量與鍋爐吸熱量的比值，對(duì)于冷源損失為零的機(jī)組，這是重要指標(biāo)） 缺點(diǎn)： 往往出口溫度達(dá)不到要求，需要另外機(jī)組抽氣加熱。如果想達(dá)到要求的溫度，必須用其他機(jī)組中排抽汽的流量，雖然抽汽能達(dá)到要求的溫度，但是排氣溫度會(huì)升高很多，不易控制。容易引發(fā)末級(jí)葉片顫振?？傮w經(jīng)濟(jì)型一般。 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容積流量過(guò)小引發(fā)葉片顫振，采用供熱期用專門設(shè)計(jì)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(diǎn)： 在設(shè)計(jì)工況下排氣溫度不高，效率高，不會(huì)產(chǎn)生顫振。安全性高。冷源損失為零。電熱比較高。 缺點(diǎn)： 投資偏大，變工況時(shí)，溫度略有增加（ 85度左右），有的機(jī)組，本身抽汽量達(dá)不到要求的溫度，天氣極冷時(shí)仍需要其它幾組抽汽提溫。每年需要例行更換轉(zhuǎn)子一次（檢修工期每年每次約 7天）。如果需要其他幾組抽汽時(shí)，電熱比變差。 ③采用溴化鋰熱泵技術(shù)： 在二級(jí)站增加大量的溴化鋰制冷機(jī)，動(dòng)力來(lái)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(jī)組使用。達(dá)到冷源損失為零。 Company Logo 5 2. 目前流行背壓供熱方式 優(yōu)點(diǎn)： 電廠內(nèi)部改造工作量少，供熱溫差大，循環(huán)水量可以大大減少。供熱管道不改變可以供更多的熱用戶。發(fā)電與熱電比最優(yōu)。冷源損失為零。 缺點(diǎn)： 溴化鋰制冷機(jī)量大，分散。投資巨大。溴化鋰制冷機(jī)相對(duì)壽命較短（大約 15年）， 8年后維護(hù)工作量較大。 ④葉片拆除與重裝技術(shù)： 根據(jù)用戶要求的背壓，把在原有轉(zhuǎn)子的基礎(chǔ)上去掉幾級(jí)，計(jì)算出大致去除葉片的級(jí)數(shù)，核算拆除后倒數(shù)第二級(jí)的葉片強(qiáng)度，和避開(kāi)顫振區(qū)域（不得小于原 30%的容積流量），達(dá)到冷源損失為零的效果。夏天把假葉根拆除，恢復(fù)原有葉片，恢復(fù)純凝工況。 優(yōu)點(diǎn)： 一次性投資費(fèi)用低。 缺點(diǎn)： 每年需要拆裝葉片和做動(dòng)平衡 2次，檢修期稍長(zhǎng)（每次12天左右）。檢修費(fèi)用稍高。低壓缸效率偏低，變工況排汽溫度變化大，級(jí)段壓差要求嚴(yán)格。電熱比稍差。 Company Logo 6 2. 目前流行背壓供熱方式 ⑤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(jī)連接作用，把中壓排氣全部供熱用戶使用，對(duì)于排汽壓力低的，可以直接進(jìn)入首站加熱循環(huán)水，對(duì)于壓力高的（大于 )可以考慮增加后置機(jī)，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(diǎn)： 安全性高，一次性投入資金最?。▽?duì)于中排壓力高的機(jī)組，不太適合）檢修工期短（ 5天），凝汽器和低壓轉(zhuǎn)子都不需要改動(dòng)。 缺點(diǎn)： 電熱比差，影響發(fā)電量較多。 ⑥采用 3S靠背輪脫開(kāi)技術(shù)： 適用于新建機(jī)組，把發(fā)電機(jī)放在汽機(jī)的前部或，低壓缸與高壓缸連接采用 3S靠背輪（可自動(dòng)連接與脫開(kāi)），供熱期中壓排汽全部到首站，低壓缸不進(jìn)汽，靠背輪脫開(kāi)，純凝方式可自動(dòng)連接。 優(yōu)點(diǎn)： 調(diào)節(jié)靈活，安全性高。供熱和純凝切換時(shí)， 3S靠背輪可以自行連接和脫開(kāi)，無(wú)需停機(jī)。 缺點(diǎn)： 熱電比差，發(fā)電量受影響較多，排汽參數(shù)偏高，改造工作量大，不適合于現(xiàn)場(chǎng)改造。 Company Logo 7 3. 300MW機(jī)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(dòng)靜葉片級(jí)數(shù)相對(duì)減少，效率較高的低壓轉(zhuǎn)子，機(jī)組高背壓運(yùn)行；非供熱期恢復(fù)至原純凝工況運(yùn)行。如果不換轉(zhuǎn)子效率下降很多，電熱比差，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)，安全性和綜合性能 會(huì)更好些，為此我們較為詳細(xì)的介紹此技術(shù)。 Company Logo 8 3. 300MW機(jī)組循環(huán)水供熱改造 以某廠 300MW機(jī)組為例進(jìn)行說(shuō)明： 一：機(jī)組簡(jiǎn)介： 改造機(jī)組型號(hào)為： NC330/， 機(jī)組有兩臺(tái)50%MCR汽動(dòng)給水泵。機(jī)組最大工況為主汽量 /小時(shí)，中排最大抽汽 400噸 /小時(shí)，抽汽參數(shù)可以分別為 。在主汽量和抽汽量不變時(shí)，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(shí)情況下，機(jī)組發(fā)電煤耗降低到到 140克 /千瓦時(shí)以內(nèi)，煤耗降低 170克 /千瓦時(shí)，機(jī)組熱耗達(dá)到3750kj/kwh以下。排汽冷源損失降至為零。 ②一臺(tái)機(jī)組 300MW機(jī)組供熱量達(dá)到 513MW以上，按每平方米 45瓦計(jì)算，供熱面積可達(dá)到 1140萬(wàn)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(jī)組效率，燃煤量不變時(shí)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 9 3. 300MW機(jī)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(dòng) ③葉片強(qiáng)度計(jì)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 .運(yùn)行中軸瓦 高度可調(diào) ，瓦與座之間球形接觸，瓦可以 左右、前后、旋轉(zhuǎn)自動(dòng)適應(yīng) ） ⑥強(qiáng)冷系統(tǒng)（防止低壓外缸變形措施，外缸轉(zhuǎn)子中心變化較?。ㄎ覀兊膶＠? ⑦霧化噴水冷卻系統(tǒng)（降低排