蒸汽联合循环发电机组供热运行方式研究

倪玮晨 张长志 赵 毅 李浩然

（国网天津市电力公司电力科学研究院 天津 300384）

引言

随着F型发电机在燃气--蒸汽联供热循环系统中的应用，建立的热电站也开始替换原有的发电机组，大批量的使用9F型号，极大程度上缓解了供热需求量上升的压力。为此，以天津华电南疆热电有限公司的9F级别循环机组为例，具体分析供热运行方式至关重要。

1 9F型燃气--蒸汽发电机组概述

从实际的情况来看，现阶段9F型燃气--蒸汽联合循环机组是主要的热电设备，主机设备包括了燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机，其中“9F”是燃气轮机型号中250MW级的总称，联合循环的配置方式则是以单轴和多轴配置为主，外部的供热循环是根据供热数据差别具体确定[1]。

2 供热运行方式

燃气--蒸汽联合循环发电机组的供热运行模式是以空气进入、天然气加热、余热锅、高中压缸、低压缸以及热网加热器设备的循环是实现供热作业。但从实际的运行方式来看，有些联合机组在运行时会因热负荷过重出现低压缸自动退档等问题，9F型联合发电机组的稳定性更强，具体的运行方式如下。

2.1 背压运行方式

燃气--蒸汽联合循环发电机组中，背压运行方式是主要的形式之一，它的构成种类中纯背压运行的方式只能靠热网的用量来调整发电量了，如果热网用汽量比较稳定，且超过额定蒸汽的50%以上，设定好背压压力后，投入自动调节。机组背压工况运行时，低压转子随转。热网加热器疏水回至凝结水泵前置泵出口凝结水系统，通过凝结水泵送入锅炉尾部低压省煤器，并进入低压汽包兼除氧器。余热锅炉产生的低压过热蒸汽与全部汽轮机中压缸排汽一起进入热网加热器。而9F型的背压方式主要是两种。一是，二拖背压式的运行方式。“二拖一背”运行方式下，发电机组是以两个“一拖一”机组的组合形式开展，在原有的供热设备的基础上，新建一套与原有设备相匹配的燃气轮机和余热锅炉的发电机组。二是，一拖一背压式运行方式。“一拖一”背压式是燃气--蒸汽联动循环发电机组的常见方式，运行的过程先是燃气机进行解汽的作业，余热锅炉产生的不同压力值需要从旁支的通道传输，通过另一台燃机带动汽轮机的工作，根据实际的数据来看，此模式下运行负荷和供热量之间的呈现出了正比例的关系。

2.2 抽凝运行方式

机组抽凝工况运行时，热网疏水经过热网疏水泵，直接排至凝结水泵前置泵出口，与凝结水一起送入锅炉尾部低压省煤器，并进入低压汽包兼除氧器。余热锅炉产生的高压过热蒸汽、再热蒸汽分别送入汽轮机的高、中低压缸作功，乏汽排入凝汽器。余热锅炉产生的低压主蒸汽与汽轮机中压缸排汽合并后作为供热抽汽至热网加热器，实现对外供热，另外一部分中压缸排汽进入汽轮机低压缸做功。

2.3 纯凝工况

机组纯凝工况运行时，凝汽器来的凝结水由凝结水泵前置泵升压，经过除铁过滤器过滤、轴封加热器，再经凝结水泵主泵加压并后送入锅炉尾部低压省煤器，之后进入低压汽包兼除氧器。除过氧的给水一部分通过低压蒸发器和过热器生成低压过热蒸汽，其余的给水经过高、中压给水泵，分别经过高、中压省煤器、蒸发器和过热器分别生成高、中压过热蒸汽。高压缸排汽与中压过热汽混合后送入再热器生成再热蒸汽。余热锅炉产生的高压过热蒸汽、再热蒸汽和低压过热蒸汽分别送入汽轮机的高、中压缸入口和低压补汽口，在汽轮机中作功后，乏汽排入凝汽器。

2.4 全切工况

机组汽轮机全切工况运行时，热网回水经凝结水泵升压后，送入锅炉尾部低压省煤器，并进入除氧器及低压汽包。低压汽包内的水一部分经低压蒸发器、过热器，产生低压过热蒸汽送至热网。低压汽包内另一部分水经高、中压给水泵，分别送入高、中压系统。高压系统的水经高压给水泵增压后流经高压省煤器、高压蒸发器和高压过热器，产生高压过热蒸汽经汽轮机高旁减温减压，与中压过热蒸汽汇合后经过再热器进入中旁，经中旁减温减压后送至热网。

结语

社会经济发展和社会生活离不开热电厂的资源供给，加上节能环保的理念要求，使用9F型燃气--蒸汽联合循环发电机组是发展的必然要求，在实际的供热运行过程中，主要是以背压运行方式以及抽凝运行方式为主，对促进联动机组的供热起到了关键的作用。