对天然气发电机组供热运行方式优化研究

黄保龙

摘 要： 随着十八大以及十九大以来，我国对于环保以及污染方面的管控逐渐加强，各行各业也开始进行优化与改造，希望进一步提高资源利用率，优化发展。本文主要结合个人所从事的行业进行研究与分析，以某厂区的天然气发电机组供热系统为案例展开分析，解析天然气发电机组供热运行系统的基础上，提出天然气发电机组供热运行存在的问题和待优化的部分，并以此提出优化的措施，结合本案例的实际情况得出改造优化之后取得的一定效果。

关键词： 天然气发电机组；供热；运行方式；优化

随着十九大以来我国各项建设逐渐严格，对于环境的监控与管制也增强。天然气发电也逐渐成为当前发电的重要组成，希望能够促进能源的可持续发展与建设。近年来我国在供暖行业也开展了大量的节能工作，希望通过各种形式的集中供热系统最终能够提高供暖效率。供热系统运行方式优化以及节能减排、降耗成为供热企业工作重中之重，进行改革也势在必行。

1.天然气发电机组供热运行方式

本文在进行天然气发电机组供运行系统的研究与分析中，以某厂区的天然气发电机组供热运行系统为例展开分析。

在天然气发电机组供热系统运行之前，就开始利用低压供热进行疏水，之后低压压力以及温度会随着燃机进行负荷的增加，当该值达到供热用户以及厂区的实际要求时，，系统开始进行供热。一般在厂区中还需要利用天然气发电机组进行二期供热，当汽机机组进行并网，并且运行稳定之后，高压蒸汽锅炉进行运行，并且阀门打开通过分气缸向厂区的管道进行暖管处理，同时进行开疏水。由于厂房需要供暖面积较大，因此暖管与开疏水时间需要四小时左右，在进行供热时一次阀门需要进行控制，不能开发，主要防止供热安全阀动作。在该厂区天然气发电机组供热中的高温蒸汽的产生压力在0.40MPa-0.52MPa范围内。供热温度控制分期进行控制，一般一期供热控制在170℃左右，二期供热控制在240℃左右，能够保证供热满足用户的实际需求。

2.天然气发电机组供热运行存在问题及待优化部分分析

2.1供热管网长，存在冻堵现象

在本案例的整个厂区中，天然气发电机组供热不仅仅针对厂区的生产区供暖设备，而且涉及生活区的供暖系统以及供暖设备，导致整个供热管线长达300米，而且设计多个伴热设备，也导致了蒸汽循环路径较长，不仅仅导致其需要浪费较多的能源，而且还导致其在冬季频繁出现冻堵现象，管线损坏、蒸汽系统循环不畅等问题突出，影响生产以及厂区的正常供暖。

2.2凝结水回收期内凝结水温度高

在厂区的冬季高峰生产期中，不仅仅生活供暖需求较大，而且工厂的生产区也有极大的供暖需求，因此需要投用多台锅炉进行供暖，这样导致过量的蒸汽产生并进入回收系统，在供热系统的凝结水回收器中温度高达115℃，造成回收热量的浪费，凝结水温度以及压力也因此而升高，在凝结水管线中出现比较明显的水击现象。另外锅炉上水泵也因此影响而出现气蚀现象，出现补水停止问题影响安全生产。因此在厂区天然气发电机组的供热系统中需要通过手动来降低凝结水回收器的问题，也造成了资源的浪费。

3.天然气发电机组供热运行方式优化措施

3.1供热管网优化

在进行该厂区天然气供热系统运行的供热管网优化过程中，首先对整个供热系统，尤其是伴热管线组成等进行了细致分析，通过分析发现其中的多余和可优化部分，并进行了多次各处优化，对伴热不必要部分管线进行了割除。经过多余管线的割除优化之后，蒸汽循环回路节约了四分之一的管线，通过管线的割除优化能够降低蒸汽的消耗量，同时对于管线腐蚀刺漏频次也有很好的降低作用。在该厂区进行了供热管线优化之后，设备管线在一个月之内并没有再次出现冻堵情况。

3.2工艺管线改造，优化高温凝结水利用

3.2.1凝结水管线改造

供热管网通过天然气发电机产生的蒸汽提供热源，在蒸汽加热塔的塔底凝结水扉页温度仍然超过100℃，在实际的供热中并没有合理利用这些凝结水，造成浪费。进行改造中将加热器管线进行割除，同时将高温凝结水进行二次利用。经过二次利用之后，高温凝结水得到了充分利用，温度也有所降低，大约在50℃-60℃左右，起到了能量很好利用的效果。

3.2.2生产区供暖管线改造优化

在经过分析与调查之后对重沸器的凝结水管线进行了优化，这样保证了凝結水的充分利用，管线温度也有所降低，但是凝结水总管进行凝结水回收器之前的温度仍然超过80℃。为进一步合理利用高温凝结水，在凝结水进入回收器之前通过管线改造将其引入生产区采暖系统，在生产区采暖系统中能够进行二次换热，同时还能够消耗高温凝结水，使得高温凝结水温度降低，经过改造之后该厂区的高温凝结水温度能够达到60℃左右。

3.3起机参数优化

在本案例厂区天然气发电机组供热运行的起机时，采用高压蒸汽随机组升负荷来进行疏水以及暖管操作，并且需要逐渐进行。在该厂区中供热暖管开始的时候利用锅炉高压包蒸汽来进行疏水以及暖管，在疏水和暖管合格之后进行供汽，同时在低压蒸汽合格之后再进行高压蒸汽供汽转换到低压蒸汽来完成正常的供热操作。

4.优化后效果评价

4.1安全性

在对厂区天然气发电机组供热运行方式以及参数进行优化之后，厂区的供热的相关参数更加合理，对于温度控制以及压力的控制也更有利，从而有利于降低对管道寿命的损坏。对于相关工工作人员而言，在进行控制时更加方便安全。而且经过运行优化之后，厂区供热管线的腐蚀等故障也明显降低，在天然气供热机组中的气蚀现象也不再出现。对于供热管线中的高温凝结水而言，温度也明显降低，对于其对供热管线的冲击强度明显降低，对于供热管线运行安全提供共了重要保障。

4.2经济性评价

经过对天然气发电机组供热运行方式的优化之后，每天凝结水排放量得到了极大的降低，每天能够节约超过45立方米凝结水，根据软化成本费可以发现厂区每年能够节约上万元的水量费用。同时，在进行优化改造之后，还能够节约燃气耗量，据统计，节约的燃气耗量超过90W立方米，极大的节约了成本。

结论

在天然气发电机组供热系统的运行中，加强改造与管理，同时提高其高效性以及安全性具有重要意义。在进行天然气发电机组供热系统的改造，必须要进行供热管网优化，对重沸器凝结水管线、生产区采暖水管线等均进行优化与改造，希望通过这些措施能够降低供热管网的故障率，同时还能够节约生产成本，保证正常供暖。经过对某厂区天然气发电机组供热系统的改造案例，改造效果显著，对于天然气发电机组供热系统的运行与发展具有重要借鉴意义。

参考文献

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