1000MW机组节能降耗的供热应用

摘要：超超临界机组在原有低能耗、高效率的的基础上，通过从汽轮机再热冷段抽汽或一级抽汽对外供热，可以大大降低机组的发电煤耗, 进一步提高电厂的经济性，提高能源的利用率，降低煤耗。

基金项目：上海市科委项目（14DZ1201500，14DZ2261000）；上海市联盟计划（LM201458）；上海市教委科研创新项目（13YZ107）；上海市浦东新区科技发展基金创新资金（PKC2014-M12）

DOI: 10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2015.10.007

[作者简介]

杨洁锋：（1977-），男.助理工程师，就职于上海上电漕泾发电有限公司，主要从事发电厂技管理工作。

Heating Application of 1000MW Unit Energy-Saving and Consumption-Reducing

Abstract: Ultra supercritical unit is on the basis of low energy onsumption and high operation efficiency to provide heating ervice through steam extraction from the steam turbine reheat ooling section or first grade steam extraction, which could further educe unit coal consumption and improve power plant economic ffect and energy usage efficiency.

Keywords: Ultra Supercritical Unit, Reheat Cooling Section team Extraction, First Grade Steam Extraction, Economy

Fund Item: Shanghai Municipal Science and Technology ommission Project(14DZ1201500.14DZ2261000), Shanghai lliance Program(LM201458),Shanghai Municipal Education ommission Science and Technology Innovation Project(13YZ107), hanghai Pudong New Area Science and Technology Development und Innovation Capital(PKC20I4-M12)

ang Jiefeng, Xu Xiaohui

aohejing Electric Power Generation Limited Company

hanghai Electric Power Company

1　对热网供热的可行性论证

1.1 汽轮机方案

再热冷段抽汽或原一级回热抽汽口增加的最大非调整抽汽量为100 t/h，再热冷段抽汽或原一级回热抽汽可以切换，但机组的最大抽汽量为100 t/h，此工况下可以保证机组的长期安全运行，一级回热增加供热抽汽100 t/h工况下流速是合格的，并确定了抽汽量--负荷--压力--温度曲线。

1.2 锅炉方案

确认最大流量100 t/h抽汽量方案对锅炉安全运行总体可行，机组在低负荷时抽汽量所占流量比例增大对再热器安全性有一定影响。

1.3 化工区热网参数

化工区热网的接口参数：高压蒸汽压力范围在4.9～5.4 MPa，温度330～345 ℃；中压蒸汽压力范围在3.0～3.7 MPa，温度290～295 ℃。基本上可以确定机组在冷再进行中压供热，通过一级抽气进行高压供热的运行参数是可行的。

1.4 供热方案

冷段抽汽在900 MW以上供高压蒸汽，700 MW以上供中压蒸汽，抽汽量均为100 t/h。一级抽汽可以在660 MW以上供高压蒸汽，500 MW以上供中压蒸汽，抽汽量均为100 t/h。基本方案是冷段抽汽，同时配置一级抽汽是可行的。争取做到：900 MW以上负荷由冷再向外供汽，500～900 MW由一级抽汽向外供汽。采用一级抽汽向外供热，作为低负荷时冷段供汽的备用，可以改善冷段供热的可靠性和稳定性。但冷段和一级抽汽不考虑同时对外供蒸汽。

2　对外供热的应用

每台机组均准备一套一级抽汽向外供热系统和一套冷段向外供热系统，两台机组的供热蒸汽经过减温减压混合后，在母管上合并，分别供中压和高压供热接入化工区。

2.1 系统规划

根据业主提供的蒸汽要求和厂区接入点，系统考虑每台机组从冷段预留的接口和一级抽汽逆止阀各引出一根管道，每根管道上装逆止阀、电动关断阀，由于汽轮机有流量限制，因此每台机的引出管上设置限流调节阀。由于需求的压力高，使用给水泵抽头减温，两机减温减压后的蒸汽合并成高压和中压两根母管后接出厂区。

2.2 系统控制

本系统的控制主要为供汽流量的控制、汽源的切换和通过减温减压器控制供热蒸汽的参数。每台机组冷段和一级抽汽的引出管上设置电动闸阀汽源的切换，合并后设置调节阀和流量测量装置用于流量的控制；每台机组设置一个高温高压减压器和一个中温中压减压器用于供热蒸汽的参数控制，并且高温高压减压器和中温中压减压器能根据要求进行切换，厂区在接口处设置高压蒸汽流量计量装置、中压蒸汽流量计量装置和补水流量计量装置，用于计量结算。

3　经济指标

根据上海汽轮机厂提供的热平衡图，对单台机组，如果采用冷段对外供热100 t/h，在100%THA工况，不考虑供热的热量，该机组供电煤耗可降低2.66 g/kW·h，而且机组发电量保持不变。

采用冷段对外供热，在100%THA工况时，考虑供热的热量，则汽轮机热耗变为7537 kj/kW·h，折算后供电煤耗为290.62 g/kW·h,既每小时供热100 t，需要多耗煤8.91 t。

如果采用一级抽汽对外供热，在100%THA工况时，一级抽汽100 t后，不考虑供热的热量，该机组供电煤耗可降低2.36g/kW·h，而且机组发电量保持不变。

采用一级抽汽对外供热，在100%THA工况时，考虑供热的热量，则汽机热耗变为7552 kJ/kW·h，折算后供电煤耗为291.2 g/kW·h,既每小时供热100 t，需要多耗煤9.49 t。

4　低负荷时段解决高压供热的问题

（1）0号抽汽供热的确定

为了保证机组在低负荷情况下，也能安全、稳定对外供热，从汽轮机补气阀前将蒸汽引出减温减压后，对外进行供热（简称0号供热）。补气阀前蒸汽未进行做功，但是经过论证，只要负荷大于350 MW就能满足对热网的高压蒸汽供热，所以基本满足了全负荷供热的要求。

（2）0号抽汽供热与一级抽汽供热之间的切换

一级抽汽受负荷的限制，在负荷低于550 MW时，一级抽汽压力低于5.4 MPa，为了避免高压供热蒸汽压力的波动，定于机组负荷低于750 MW时，切换至0号抽汽供热。原补气阀用于一次调频用的功能退出，确保供热的运行。

5　结语

采用再热冷段抽汽、一级抽汽和0号抽汽对应机组不同负荷段对外供热，不但满足了全负荷供热的需求，更进一步的提高了能源利用率，大大提高机组运行经济性。

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