大型汽轮机组高背压供热改造适用性分析

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300MW机组高背压供热改造方案简介

300MW机组高背压供热改造方案简介

②机组的排气压力为45KPa,进水55度时,出水75.7度。然后用自身抽汽,在
首站加热至98.72度,用汽量为320.8吨/小时,放热量为235MW。
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3. 300MW机组循环水供热改造
某电厂300MW机组,背压供热平衡图
44度 183.3kj/kg
A
流量

9KPa,49.18t/h,2544.2kj/kg
缺点:溴化锂制冷机量大,分散。投资巨大。溴化锂制冷机相对寿命较 短,维护工作量较大。
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2. 目前流行背压供热方式
④低压转子更换成光轴技术:把低压转子更换成光轴,仅仅起到与发电 机连接作用,把中压排气全部供热用户使用,对于排汽压力低的,可 以直接进入首站加热循环水,对于压力高的(大于0.25MPa)可以考虑 增加后置机,然后排汽到较低的压力(0.1MPa左右),进入首站加热 循环水至用户。
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3. 300MW机组循环水供热改造
(3)保证双转子互换时靠背轮的螺栓对中问题:
为保证双转子具有良好的互换性,靠背轮连接采取了液压 拉伸螺栓、靠背轮螺孔镶嵌内衬套、高精度钻模等工艺 措施;
(4)针对排汽温度大幅提高造成低压缸中心上移问题:
缺点:发电量受影响较多,排汽参数偏高,不太适合于现场改造。
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3. 300MW机组循环水供热改造
综合考虑,认为我们认为采用低压转子互换技术,综合 性能会更好些,为此我们较为详细的介绍此技术。
所谓低压缸双背压双转子互换,即:供热期间使用动静叶片级数相对减 少,效率较高的低压转子,机组高背压运行;非供热期恢复至原纯凝工况运 行。如果不换转子效率下降很多,发电量少,排气温度上升很多,叶片容易 产生颤振,影响安全。

300MW机组高背压供热改造及运行优化研究

300MW机组高背压供热改造及运行优化研究

300MW机组高背压供热改造及运行优化研究高背压供热将汽轮机组凝汽器内压力提高,提升汽轮机排汽压力和温度,使凝汽器成为供热系统中的热网加热器,直接对热网循环水进行加热,充分地利用了汽轮机排汽的汽化潜热,将散失到环境中冷源损失降低为零,大大提高了机组的热效率。

在能源紧缺和环保压力的双重作用下,北方城市的很多热电联产机组正在逐渐向高背压供热方式转型改造机组的容量级别也在探索中不断增大,努力做到更加得高效环保。

研究主要以300MW湿冷机组高背压供热为研究对象,研究纯凝机组高背压改造技术,结合机组的实际运行参数,对机组的热经济性能进行了理论的计算与分析,得出高背压改造后机组的经济参数,进而找出最佳运行方式方法。

研究以华电青岛公司的#2机组高背压供热改造项目为案例,介绍了机组的改造方案,并选取机组运行的典型工况参数进行热经济性的计算分析,结合公司供热实际,对不同外界供热条件下的运行方式进行了优化研究,得到不同气候条件下的最佳运行方式。

同时还从能量利用的角度进行了优化研究,通过运用总能系统理论,努力减少换热过程中高品位能量的(火用)损失。

300MW机组超高背压供热分析

300MW机组超高背压供热分析

300MW机组超高背压供热分析随着国家经济的发展和人民生活水平的提高,电力和热力的需求日趋增长。

而在电站中,发电的过程中会产生很多的余热,这些余热如果不能充分利用,将会造成能源的浪费。

因此,超高背压供热技术应运而生,该技术不仅能够减少能源浪费,还能够将余热转化成热能,实现“电热联产”,以此实现节能减排,保护环境的目的。

在超高背压供热技术中,高压区的供热更好地利用了余热,提高了整个电站的整体效率。

其核心部件是高压蒸汽锅炉和背压机。

高压蒸汽锅炉的功用就是将锅炉排放的高温高压蒸汽作为加热介质送往用户,并将用户的低温低压蒸汽返回锅炉,通过这种方式实现了高低温蒸汽的循环利用。

背压机是利用高压蒸汽发电时发生的焦炭余热加压,使其达到用户所需的高温高压状态,再将其送至用户进行供热。

在背压机内部,则是通过旋转叶片将高温低压蒸汽加压至高温高压状态,以实现对供热回路的加压作用。

将高温高压蒸汽发送给用户后,用户处的热负荷会使蒸汽的温度和压力降低。

这时,低温低压的蒸汽会返回到高压蒸汽锅炉中,通过回收提高了整个系统的效率。

在回收过程中,由于回收的低温低压蒸汽需要加热,所以需要少量的外部热源供给。

同时,低温低压蒸汽回收后的热水也可被用于加热建筑物,实现一定的供暖效果。

在使用超高背压供热系统时,需要注意保证系统的安全运行。

系统的安全性问题包括高压区和用户区的防爆、防燃、防漏;高压区和用户区的设备运行状态监控和维护;系统的自动控制、监视和报警等等。

因此,在系统的运行过程中需要加强管理和维护,以确保系统的安全运行。

总之,超高背压供热技术是一项节能、环保的技术,其核心部件包括高压蒸汽锅炉和背压机。

采用超高背压供热技术可以充分利用电站产生的余热,实现“电热联产”,既节省了能源又保护了环境。

在使用超高背压供热系统时,需注意保证系统的安全运行。

为了实现更好的效果,也需要在设计和运行中不断进行优化和升级。

60万机组汽轮机供热改造工程可行性研究报告

60万机组汽轮机供热改造工程可行性研究报告

60万机组汽轮机供热改造工程可行性研究报告一、项目背景和建设必要性随着我国经济的快速发展,城市化进程不断加快,城市供热成为人们生活中不可或缺的一部分。

目前我国城市供热主要以燃煤为主,然而燃煤供热存在环境污染、资源浪费等问题,不能满足我国节能减排的要求。

因此,加快推进供热系统的清洁化改造势在必行。

作为一种清洁能源,天然气不仅具有气候友好、安全高效等优点,而且在火力发电和供热等领域具有广泛应用前景。

我国目前已经开始推广天然气供热,在此背景下,对于60万机组汽轮机供热改造工程的可行性研究显得尤为重要。

二、项目规划和技术方案1.项目规划:(1)项目地址:选择经济发达地区或人口密集地区进行改造。

(2)项目目标:替代传统燃煤供热方式,减少二氧化碳等污染排放,提高供热效率。

(3)项目规模:以60万机组汽轮机为供热主体,逐步替代原有燃煤锅炉,实现供热清洁化升级。

2.技术方案:(1)利用现有汽轮机设备:对原有的汽轮机进行改造升级,使其适用于供热系统。

(2)采用先进的燃气轮机技术:引进国内外先进的燃气轮机技术,提高供热系统的运行效率。

(3)配套天然气供应系统:建设天然气管道网,保障供热系统的天然气供应,确保供热系统的正常运行。

三、投资收益分析1.投资成本:(1)汽轮机改造费用:对原有汽轮机进行改造升级的费用。

(2)设备采购费用:购买新的燃气轮机设备等相关设备费用。

(3)天然气供应系统建设费用:建设天然气管道等供应系统的费用。

2.预期收益:(1)节能减排:使用清洁能源取代传统燃煤,减少二氧化碳等排放量。

(2)运营收益:提高供热系统的效率,降低运营成本,增加企业盈利。

(3)政策支持:政府对清洁供热工程给予一定的支持和补贴。

四、环境影响评价1.环境保护:(1)减少污染排放:改造后使用清洁能源,减少大气污染物排放。

(2)提高环境质量:改造改善供热系统环境,减少对周边环境的影响。

2.社会影响:(1)改善居民生活环境:提高供热系统的效率,保障供热质量,改善居民生活品质。

亚临界300MW汽轮机供热增容高背压改造低压轴承改造方案

亚临界300MW汽轮机供热增容高背压改造低压轴承改造方案

亚临界300MW汽轮机供热增容高背压改造低压轴承改造方案本文分析了亚临界300MW等级汽轮机冬季低真空高背压供热改造,由于机组背压高、低压排汽温度高引起低压缸膨胀量大,进而影响低压轴承标高的问题。

并提出了具体解决方案,对保证机组的安全、稳定、经济运行具有深远的意义。

标签:供热增容;低压轴承;低真空0 前言为全面落实“节约、清洁、安全”的能源战略方针,推行更严格能效环保标准,加快燃煤发电升级与改造,努力实现供电煤耗、污染排放、煤炭占能源消费比重“三降低”和安全运行质量、技术装备水平、电煤占煤炭消费比重“三提高”,打造高效清洁可持续发展的煤电产业“升级版”的国家能源发展战略的行动计划。

目前,燃煤发电机组的节能降耗已成为国家能源政策的主要核心内容。

同时,国内正在服役的火电机组中,却有大部分机组循环效率偏低、热耗值较高,不符合国家节能减排的要求,因此提高机组效率,降低机组热耗成为发电企业近阶段主要工作目标。

多年来,哈汽公司一直致力于对国内外制造的多种机型通流优化改造,总结出了大量的成功经验,取得了丰硕的成果和业绩。

汽轮机通过技术改造,实现能量的梯级利用,提升机组的功能适应性,在很大程度上降低了电厂发电成本,并取得巨大的经济效益和社会效益。

1 冬季低真空运行方案简介为了解决汽轮发电机组冬季运行时热负荷持续增长和供热能力不足的矛盾,同时要保证机组夏季纯凝运行时的效率,改造后机组冬夏两季采用双低压转子更换运行的方案。

在已有低压纯凝转子的情况下,再设计一套低真空运行的低压供热转子及隔板套、隔板,夏季时用常規低压纯凝转子运行,冬季更换成低真空低压供热转子运行,两转子交替使用,冬季利用高背压循环水在冷凝器里吸收热量提高温度去供热,最大限度的增加供热能力。

冬季低真空低压转子比夏季纯凝低压转子少一级,转子原末级叶片处设计成导流结构,同时配重低压转子,使轴承载荷基本与原转子相同。

更换与低真空转子匹配的隔板套,原末级隔板处设计成导流装置,以满足冬季低真空工况运行。

300MW供热机组高背压供热改造方案分析

300MW供热机组高背压供热改造方案分析

300MW供热机组高背压供热改造方案分析王力;陈永辉;李波;陈晓利;孔德奇;高继录;王云龙【摘要】高背压供热机组是近年为适应北方采暖供热而出现的改造型机组,大都是由纯凝或抽凝式机组经改造而成.为进一步提高机组的供热能力和供热经济性,某300 MW供热机组进行了高背压供热改造技术方案分析研究.针对汽轮机特性以及其所在热电厂的供热背景,提出了3种汽轮机本体改造方案.通过分析3种改造方案的技术特征与改造内容,得到了3种改造方案对汽轮机及机组供热经济性的影响,并据此确定了最优改造方案.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2018(036)005【总页数】4页(P440-443)【关键词】300 MW供热机组;高背压;汽轮机;改造方案;供热经济性【作者】王力;陈永辉;李波;陈晓利;孔德奇;高继录;王云龙【作者单位】国家电投东北电力有限公司,辽宁沈阳110181;辽宁中电投电站燃烧工程技术研究中心有限公司,辽宁沈阳 110179;国家电投抚顺热电分公司,辽宁抚顺113000;辽宁中电投电站燃烧工程技术研究中心有限公司,辽宁沈阳 110179;国家电投东北电力有限公司,辽宁沈阳110181;辽宁中电投电站燃烧工程技术研究中心有限公司,辽宁沈阳 110179;国家电投抚顺热电分公司,辽宁抚顺113000【正文语种】中文【中图分类】TK267在国家节能减排政策的鼓励和推动下,各发电企业在具备供热条件的地区实施热电联产并通过技术改造增加供热能力,提高供热运行经济性,已成为必然趋势[1-2]。

高背压汽轮机供热机组是为了适应北方采暖供热而出现的改造型机组,大都是由纯凝或抽凝式机组经改造而成,通过将凝汽器中乏汽的压力提高,即降低凝汽器的真空度,提高冷却水温,将凝汽器改为供热系统的热网加热器,而冷却水直接用作热网的循环水,充分利用凝汽式机组排汽的汽化潜热加热循环水,将冷源损失降低为零,从而提高机组的循环热效率[3-4]。

汽轮机高背压循环水供热改造与评测

汽轮机高背压循环水供热改造与评测作者:汪永生来源:《工业技术创新》2016年第06期摘要:为满足现阶段城市供热发展和企业节能增效的需求,京能(赤峰)能源发展有限公司#1机组立足于热网系统适应性分析,从汽轮机本体结构和系统供热方式入手,实施了高背压循环水供热技术改造,并从供热量、运行方式、节能效果等方面进行了评测。

表明此次供热改造实现简单、安全稳定,降低了能源消耗、提高了供热能力。

关键词:高背压;循环水供热;节能增效;适应性分析;评测中图分类号:TK267 文献标识码:A 文章编号: 2095-8412 (2016) 06-1160-03工业技术创新 URL: http:// DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.06.028引言京能(赤峰)能源发展有限公司现有2台型号为CC135/N150-13.24/535/535/0.981/0.29(额定抽汽工况负荷135 MW,额定纯凝工况负荷150 MW,额定主蒸汽压力13.24 MPa,额定主蒸汽温度535℃,工业抽汽压力0.981 MPa,采暖抽汽压力0.294 MPa)的超高压中间再热双抽凝汽式汽轮机,配备2×480 t/h循环流化床锅炉,设计采暖供热能力330 MW,同时可外供80 t/h工业蒸汽。

目前,两台机组最大供热能力303 MW,但随着城市基础建设及公共设施建设的迅速发展,最大采暖热负荷需要380 MW。

显然,现有的供热能力已不能满足供热发展的需求,因此决定将#1汽轮机进行技术改造,以实现高背压循环水供热改造。

1 热网系统适应性分析与改造设想1.1 热网循环水高背压改造后,将用热网水替代循环水作为凝汽器的冷却水源。

在保证热网供热质量的前提下,#1机组热网循环水回水温度定为44℃,热网循环水量定为6 000 t/h,并保持采暖期间热网水量基本稳定不变。

为了最大限度地吸收低压缸排汽热量,同时考虑端差的影响,凝汽器的热网循环水供水温度最高定为71℃,相应的低压缸排汽压力为38 kPa,排汽温度为75℃。

_汽轮机高背压供热方案探讨

汽轮机高背压供热方案探讨肖慧杰,张雪松(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010020 )摘要:发电设备年利用小时数走低、热电矛盾的现状,和节能减排、上大压小的国策下,火电企业已面临盈亏临界,甚至生存危机。

抽凝或纯凝式汽轮机切换为高背压式供热的新技术为火电行业注入生机。

以两台200 MW 汽轮发电机组为例,提出利用冷源损失提高供热能力的高背压方案、高背压和背压组合方案、背压方案,并从技术、经济两方面剖析、论证三种方案均可行,且高背压供热优于背压供热。

为已建或新建火电机组消除冷源损失实施高背压技术,在制定设计方案和明确各种方案的优先次序时提供借鉴。

首次提出研发汽轮机低压转子集成工况模块的理念,通过模块调整和切换实现汽轮机抽凝或纯凝工况、高背压工况、背压工况高效运行的市场需求。

关键词:火电机组;汽轮机;高背压;背压;技术经济。

中图分类号:TM621 文献标志码:B 文章编号:1671-9913(2017)03-0035-05Discussion on Heat Supply Schemeof High Back-pressure Steam TurbineXIAO Hui-jie, ZHANG Xue-song(Inner Mongolia Electric Power Survey & Design Institute Co., Ltd., Hohhot 010020, China)Abstract: Coal-fired power plants are facing the break-even point, even survival crisis due to short availability hours, contradictory status of heating and power generation , energy saving and emission reduction as well as the policy of favoring large scale enterprises. The switching technology of condensing or straight condensing turbine to high back pressure heat supply brings new vigor and vitality into coal-fired power generation enterprises. Based on case study of two 200 MW turbine generation units, this paper puts forward the following three schemes: high back pressure scheme to increase heat supply capacity by utilizing loss of turbine cooling source, combined scheme of high back-pressure and back pressure, and back pressure. Through economic and technological analysis, it is concluded that all the three schemes are feasible and the high back pressure scheme is superior to back pressure heat supply. This offers reference for existing and new coal-fired turbine units to reduce loss of turbine cooling source and adopt back pressure technology. Besides, it helps to make design schemes and identify order of precedence of these schemes. This paper proposes for the first time to develop integrated modules for low pressure turbine rotor under various conditions. Through adjustment and replacement of modules, market demand for high-efficiency operation of steam turbine under extract-condensing or straight condensing, high back pressure and back pressure conditions can be satisfied.Key words: coal-fired generation units; steam turbine; high back pressure; back pressure; tech-economic.* 收稿日期:2016-02-24作者简介:肖慧杰(1980-),女,河南安阳人,高级工程师,从事发电行业热机专业咨询、设计工作。

300MW机组超高背压供热分析

300MW机组超高背压供热分析1. 引言1.1 背景介绍目前,关于300MW机组超高背压供热系统的研究还比较有限,特别是在模拟计算与实际数据对比分析以及能源利用分析方面尚存在较大的空白。

本文旨在通过对300MW机组超高背压供热系统设计的详细介绍,结合模拟计算与实际数据对比分析,评估供热效果和能源利用情况,提出运行优化建议,探讨超高背压供热系统的可行性,并为优化方案的实施提出建议,以及展望未来的研究方向,从而为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。

1.2 研究目的本文旨在通过对300MW机组超高背压供热系统的分析研究,探讨其在能源利用和供热效果方面的优势和可行性。

具体研究目的包括:1. 分析超高背压供热系统设计的合理性和优势,探讨其在提高热电联产效率和减少能源消耗方面的潜力;2. 对超高背压供热系统的模拟计算与实际数据进行对比分析,验证其在实际运行中的可靠性和效率;3. 评估超高背压供热系统的供热效果,包括热能传递效率和供热范围等方面的情况;4. 进行能源利用分析,比较超高背压供热系统与传统供热系统的能源利用效率和成本情况;5. 提出超高背压供热系统运行优化建议,为实际运行中的改进提供参考和指导。

通过以上研究,旨在为超高背压供热系统的实际应用提供科学依据和技术支持,促进热电联产技术在能源领域的进一步发展和应用。

1.3 研究方法研究方法是指研究者在进行研究过程中所采取的行为和方法。

本研究将采用实地调研、数值模拟以及实际数据采集与分析相结合的方法,以全面深入地探讨300MW机组超高背压供热系统的设计和运行情况。

研究团队将对现有300MW机组超高背压供热系统的设计进行深入分析,包括系统结构、热力循环、传热与传质等关键参数。

通过对系统原理和工艺流程的了解,可以为后续的模拟计算和实际数据对比提供必要支撑。

研究团队将运用计算流体力学(CFD)软件对超高背压供热系统进行模拟计算,以得到系统在不同工况下的性能特征。

国内新建2×350MW机组高背压供热方案分析

国内新建2×350MW机组高背压供热方案分析作者:安外尔•克热木魏振宇来源:《科技与创新》2016年第14期摘要:火力发电厂的冷端损失是电厂热力系统的最大损失源,汽轮机排汽损失对火力发电厂来说是废热排放,但对于低品位的建筑采暖而言,则会造成巨大的能源浪费。

如果将汽轮机余热充分回收用于供热,将大幅提高电厂的供热能力和能源利用效率,进而创造更好的节能效益、环保效益和社会效益。

采用高背压供热后,机组供热能力和热电比都会增加,电厂燃煤量、环保排放量则会降低,回收汽轮机乏汽的余热可用于城市供热,变废为宝,大大提高了电厂的对外供热能力,进而增加电厂的收入。

关键词:间接空冷;高背压;供热;煤耗中图分类号:TM621 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2016.14.099目前,火力发电利用的是汽轮机乏汽低温余热回收冷源损失的热电联产技术,主要有高背压供热和吸收式热泵供热2种。

高背压供热又分为背压供热机组和低真空循环水供热机组,机组排汽热量全部被利用,冷源损失为零;吸收式热泵供热需将高温热源作为驱动工质,提取低温循环水热源的热量,并利用部分汽轮机的冷源损失。

近年来,随着城市化进程的加快和居民生活水平的提高,我国城市居民供热需求在逐年增加。

因此,需对大型纯凝或抽凝机组实施供热改造,以实现冷源损失为零的目标,进而衍生出多种供热改造形式。

高背压循环水直接供热是目前节能减排、优化电源和热源、提高城市供热可靠性的主要手段。

它是经济性比较好的一种,供热量大,并能在排汽冷源损失为零的前提下保证电热比,所以,在我国北方地区,这种方式被广泛应用。

对于350 MW供热机组,在不增加机组容量的前提下扩大机组的供热能力有4种选择方案:①采暖期不更换短叶片转子高背压供热方案;②采暖期更换短叶片转子高背压供热方案;③吸收式热泵供热技术方案;④凝抽背(NCB)机型方案。

1 采暖期不更换短叶片转子“采暖期不更换短叶片转子高背压供热方案”供热技术是在不改变汽轮机本体、间冷塔现状的情况下,在采暖期提高汽轮机的背压,利用热网循环水回水,通过主机凝汽器回收汽轮机排汽的余热进行一级加热,通过热网加热器,利用机组采暖抽汽进行二次加热,以满足热网的供水要求,进一步提高机组的采暖供热能力。

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大型汽轮机组高背压供热改造适用性分析
摘要:高背压余热供热指机组在高背压下运行,提高汽轮机排汽温度,利用排
汽余热加热热网水的供热方式。

本文对大型汽轮机组高背压供热改造用性进行分析。

关键词:大型汽轮机组;高背压供热;改造;适用性
1汽轮机的特点
汽轮机在火力发电厂运行中,主要是以蒸汽的方式形成的,它主要将其中含
有的热能转化为机械能,这样才能保证在发电运行中更稳定。

目前,在火力发电厂运行在的使用的机械主要为汽轮机与发电机两种,它们
具有较高的热效率。

其中,汽轮机的综合热效率会达到40%。

而且,汽轮机机械
的产生还能实现工作的连续性、回旋性。

其次,随着机组运行的不断稳定,不仅会降低其事故的发生几率,还会延长
修理的时间。

对于这种汽轮机,它的使用提高了设备的利用率与热经济性,还增
加了设备使用的时间,以促进廉价燃料的效率化使用。

2高背压供热机组性能分析
2.1变工况特性分析
根据汽轮机的工作原理,机组的背压高低影响发电功率,背压升高,汽轮机
理想焓降减少,发电功率降低。

采用高背压供热时,当供热量发生变化时,背压
和供热抽汽量都会变化,从而影响机组的发电功率。

对本文机组进行变工况计算,得到高背压供热机组功率与运行背压和抽汽量
间的关系。

可以看出在同一背压下,抽汽供热负荷增加,机组发电功率减小;背
压升高,发电功率亦减小即机组的做功能力降低。

2.2回水温度变化对高背压供热机组发电功率影响
通过前面的分析可知,高背压余热利用受回水温度影响较大,当回水温度变
化时,由于梯级供热系统余热供热量变化,导致抽汽量发生变化,从而影响机组
的热经济性,现分析回水温度变化对高背压供热机组性能的影响。

取供热面积600万m2,则供热量为288MW,改造前机组采用抽汽供热,发
电功率为269.5MW。

回水温度设定范围为36~60℃,供回水温差取50℃,保持供热量不变。

当机组采用高背压供热时,计算出不同回水温度下排汽余热利用比及
对应的机组发电功率,其中排汽利用比为用于供热的排汽量和总排汽量之比。


回水温度较低时,大部分排汽余热可被利用,相同供热量下,机组发电功率较高。

随着热网回水温度升高,机组的排汽利用比降低,发电功率随之降低,当回水温
度达到59℃时,机组发电功率为269.5MW,和改造前抽汽供热方式机组发电功
率相同。

回水温度再升高,由于排汽利用比大幅降低,机组热经济性还不及改前
供热方式,大量的乏汽被排至空冷岛造成热量损失,且需要更多的高品位抽汽才
能满足供热所需。

由于各地区热网差异较大,运行参数参差不齐,从热经济性分析,高背压供热机组更适用于回水温度较低的采暖地区。

2.3回水温度变化对高背压供热机组最大供热能力的影响
由于汽轮机排汽具有很高的汽化潜热,采用高背压供热能有效地扩大机组的
供热能力,但一次网回水温度的变化会影响汽轮机排汽余热利用的程度,从而使
机组的供热能力发生变化。

为此利用Ebsilon自带的Pascal语言编译程序,讨论
排汽余热全被利用条件下机组的最大供热量,即余热供热量和抽汽供热量之和。

供回水温度不同,抽汽量不同,对其相应调整通过迭代计算,得到不同回水温度
下高背压机组最大供热能力及发电功率,在回水温度低于49℃的范围内,机组的最大供热量随回水温度升高略有上升,而发电功率下降明显。

原因是回水温度低,机组排汽余热供热量占比较大,抽汽供热量占比小,当回水温度升高时,抽汽量
增加,最大供热量平缓上升,同时发电量下降。

在回水温度高于49℃的范围内,余热利用比减少,供热负荷主要由抽汽承担,但考虑到汽轮机的安全性,达到最
大抽汽量时,排汽量也为定值,此时发电功率维持不变;当回水温度≥49℃时,
无法保证排汽余热全被利用,存在排汽冷源损失,机组的最大供热量呈快速下降
趋势。

当回水温度≤56℃时,机组的最大供热负荷高于改造前的最大供热负荷。

当回水温度为49℃时,机组达到最大供热量495MW。

由于高背压机组供热能力
的增加,对应的热电比均高于100%,当回水温度为49℃时,热电比高达200%
(厂用电率取5%),缓解了采暖期区域性用热多用电少的矛盾,提高了热电联
产机组的调峰能力。

3高背压梯级供热机组热经济性分析
高背压梯级供热系统由于回收了排汽余热,供热能力增加,机组热经济性也
将发生变化,利用发电热效率和发电标准煤耗率评价高背压供热机组的热经济性。

采用热量分配法计算高背压供热机组的热经济性指标如下。

汽轮机热耗量Qtp
(GJ/h):
对机组在承担不同供热负荷时进行变工况性能计算,根据该地区高背压改造后供热季实
际运行数据的平均值,取供回水温度95/45℃,机组最大供热量为489MW,单机对应最大供
热面积为1020万m2,计算不同供热面积下,高背压梯级供热系统的发电热效率和煤耗率。

由随供热面积增加,高背压供热机组的发电热效率逐渐升高,对应的发电标准煤耗率明显降低。

对于文中330MW机组采用高背压梯供热,若供热面积达到1000万m2时,机组的发电
热效率为88.7%,发电标准煤耗率仅为138.7g/(kW·h),由此看出高背压梯级供热系统由于
减少了高品位抽汽,合理利用排汽余热,机组热效率大大提高,节能减排潜力巨大。

同时看到,供热面积越大,排汽利用程度越高,机组的冷源损失越小,高背压供热优势体现得越明显,故在实际应用高背压梯级供热技术时,应使实际供热面积接近最大供热面积,以获得良
好的热经济性。

在95/45℃供回水温度下,对比于改造前供热方式,高背压梯级供热时供热能力扩大
24.8%,可增加供热面积(48W/m2)203万m2;供热期(按100天计算)节约标煤4.16万t,减排CO2约10.90万t。

按照目前空冷供热机组的高背压改造项目成本计算总投资约5000万元,取当地热价28元/GJ,该机组上网电价0.32元/(kW·h),厂用电率5%,供热期为100天,在燃料量输入相同的情况下,相比于改造前500t/h抽汽供热工况,估算改造后高背压供
热承担不同供热面积时的静态投资回收期。

高背压改后承担的供热面积越接近最大供热面积,经济效益越好。

4结语
1)高背压供热机组排汽余热利用受热网回水温度影响较大,热网回水温度较低的采暖地
区适宜采用进行高背压供热改造,当回水温度高过59℃时,不适宜采用高背压供热方式;
2)机组采用高背压余热梯级供热,和传统抽汽供热方式相比供热能力扩大24.8%,热电
比明显增大,可缓解区域性用电用热矛盾,提高热电机组的调峰能力;
3)高背压供热机组,热经济性受供热负荷影响较大,在改造时,应使实际供热负荷接近
最大供热负荷。

案例机组当供热面积为1000万m2时,发电热效率达88.7%,发电标准煤耗
率仅为138.7g/(kW·h),节能减排效果明显。

4)针对案例机组得出的高背压供热改造的量化结论,可以为工程上供热模式的选取提供
依据,避免盲目进行高背压供热改造。

参考文献:
[1]邓拓宇,田亮,刘吉臻.利用热网储能提高供热机组调频调峰能力的控制方法[J].中国电机工程学报,2015,35(14):3626-3633.
[2]戈志华,杨佳霖,何坚忍,等.大型纯凝汽轮机供热改造节能研究[J].中国电机工程学报,2012,32(17):25-30.。

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