兩臺(tái)300MW高背壓機(jī)組同時(shí)供熱運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

摘要：汽輪機(jī)高背壓供熱技術(shù)有效解決了汽輪機(jī)蒸汽凝結(jié)過程的熱源損失問題，大大提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。華能黃臺(tái)電廠開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)同一電廠兩臺(tái)300MW等級(jí)高背壓供熱機(jī)組同時(shí)運(yùn)行之先河。文章講述了高背壓供熱機(jī)組與普通抽汽供熱機(jī)組的合理搭配運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

關(guān)鍵詞：300MW高背壓機(jī)組；供熱運(yùn)行；汽輪機(jī)；蒸汽凝結(jié)；熱源損失；經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TK219 文章編號(hào)：1009-2374（2017）05-0202-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.098

我國(guó)北方臨近城市的火力發(fā)電廠大部分實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)，早期供熱以抽汽供熱為主，近年來，應(yīng)用高背壓供熱方式回收凝汽余熱逐漸受到重視。采用雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換技術(shù)對(duì)低壓缸和凝汽器作結(jié)構(gòu)改造，實(shí)現(xiàn)高背壓供熱。原來凝汽器中蒸汽凝結(jié)釋放的熱量由循環(huán)水帶走，通過涼水塔散失，由熱網(wǎng)循環(huán)水完全吸收利用，用來供熱，大大減少電廠冷源損失，使得機(jī)組煤耗降至150g/kWh左右，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)大幅提高。但是高背壓供熱存在供水水溫度偏低、調(diào)節(jié)能力差，并且停機(jī)更換轉(zhuǎn)子期間無法供熱的問題，所以多數(shù)電廠只是對(duì)一臺(tái)一組進(jìn)行了高背壓改造。華能黃臺(tái)電廠開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)同一電廠兩臺(tái)300MW等級(jí)高背壓供熱機(jī)組同時(shí)運(yùn)行之先河。

1 高背壓供熱機(jī)組運(yùn)行中的問題

（1）高背壓供熱機(jī)組對(duì)熱網(wǎng)水質(zhì)有較高的要求，水質(zhì)合格直接會(huì)造成凝汽器堵塞、結(jié)垢，影響機(jī)組安全運(yùn)行；（2）高背壓供熱供水水溫度偏低，真空52.6kPa，對(duì)應(yīng)的飽和溫度為80℃，高背壓機(jī)組供水上限基本為80℃，天氣寒冷時(shí)，城市熱網(wǎng)供水需提高至90℃～95℃，因此高背壓供熱機(jī)組同時(shí)配置蒸汽二次加熱系統(tǒng)；（3）高背壓供熱機(jī)組，熱網(wǎng)循環(huán)水的回水溫度，直接影響機(jī)組真空，需要保持回水溫度不大于53℃，否則影響電負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)影響機(jī)組安全運(yùn)行，因此要有一定的預(yù)見性，并根據(jù)機(jī)組運(yùn)行情況及回水溫度情況進(jìn)行調(diào)整；（4）高背壓供熱機(jī)組要求熱網(wǎng)循環(huán)水流量穩(wěn)定，由于供熱面積大、區(qū)域廣，容易發(fā)生施工等原因?qū)е滦孤叮枰獙?shí)時(shí)的監(jiān)視手段、完善的應(yīng)對(duì)措施；（5）由于供熱系統(tǒng)流量大、區(qū)域廣，大多采用二級(jí)換熱，較大的二級(jí)換熱站由于二級(jí)網(wǎng)循環(huán)水失電、泄露、跳閘等異常，一次水供回水門快速關(guān)閉，機(jī)組循環(huán)水流量會(huì)突降，一次水供回水門不能快速關(guān)閉，會(huì)造成回水溫度快速升高，影響機(jī)組安全；（6）高背壓供熱機(jī)組供熱量大，需停機(jī)更換轉(zhuǎn)子，因此供熱初期及晚期，需其他機(jī)組承擔(dān)供熱任務(wù)；（7）高背壓供熱機(jī)組供熱量大，為了保證持續(xù)可靠供暖，需同時(shí)有足夠的備用供熱能力，保證高背壓機(jī)組故障時(shí)不影響供熱質(zhì)量。

2 華能黃臺(tái)電廠雙高背壓機(jī)組運(yùn)行情況總結(jié)

2.1 機(jī)組及熱網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行方式

2.1.1 #7、#8號(hào)機(jī)組高背壓運(yùn)行，AGC退出，原則上帶固定負(fù)荷。對(duì)熱網(wǎng)循環(huán)水進(jìn)行一次加熱；7機(jī)供東線、南線、恒大城、桑園路四條線流量10000T/H；#8機(jī)供西線、北線流量12000T/H；桑園路1500T/H流量可作為機(jī)動(dòng)，在#7、#8機(jī)之間切換。

2.1.2 #9、#10號(hào)機(jī)組抽凝運(yùn)行，#7～#10均有供熱抽汽供至中心換熱站。

2.1.3 #7機(jī)熱網(wǎng)循環(huán)水凝汽器換熱后，再經(jīng)熱網(wǎng)汽泵的乏汽換熱器進(jìn)行二次升溫，最后到中心換熱站二期五臺(tái)汽水換熱器進(jìn)行三次加熱。

2.1.4 #8機(jī)凝汽器換熱后，再到中心換熱站一期七臺(tái)汽水換熱器進(jìn)行二次加熱。

2.1.5 汽網(wǎng)（非熱網(wǎng)循環(huán)水供熱）：北線汽網(wǎng)、老制冷站（辦公室集中采暖）、#7、#8脫硫區(qū)域換熱站、基地供暖和生活熱水、#9、#10機(jī)生產(chǎn)區(qū)域換熱站、廠區(qū)生活熱水、其他采暖用汽，分別由#7/#8供熱抽汽和機(jī)組輔汽供。

2.1.6 供熱負(fù)荷由低到高調(diào)整時(shí)的順序?yàn)椋?7、#8（供熱初期開始到末期保持最大出力）→#9、#10機(jī)為超臨界機(jī)組，煤耗低，以發(fā)電為主，如果供熱不足應(yīng)增加供熱量，以達(dá)到要求的供水溫度，供熱負(fù)荷減負(fù)荷時(shí)順序相反。

2.1.7 供熱能力：#7、#8機(jī)組：不帶抽汽最小供熱負(fù)荷，負(fù)荷188MW，主蒸汽流量650T/H，背壓54kPa，凝汽器乏汽量（447+42）T/H。最大供熱負(fù)荷，負(fù)荷272MW，主蒸汽流量1025T/H，抽汽100T/H，背壓54kPa，凝汽器乏汽量（565+61）T/H。#9、#10機(jī)組：最大抽汽量400T/H，負(fù)荷175MW時(shí)，抽汽量310T/H。

2.2 熱網(wǎng)補(bǔ)水方式

熱網(wǎng)補(bǔ)水采用補(bǔ)給水熱網(wǎng)補(bǔ)水泵（變頻）進(jìn)行補(bǔ)水，#7機(jī)補(bǔ)水水源為軟化水，#8機(jī)補(bǔ)水水源為除鹽水，保證水質(zhì)合格且保持回水壓力穩(wěn)定。

2.3 供熱方式調(diào)整原則

2.3.1 供熱方式切換時(shí)，值長(zhǎng)要提前通知相關(guān)專業(yè)到位后方可進(jìn)行，要特別注意方式切換前、后供熱參數(shù)變化情況。

2.3.2 #7、#8機(jī)組供熱水網(wǎng)單元運(yùn)行，防止并列運(yùn)行；#7、#8機(jī)組，#9、#10機(jī)組供熱汽網(wǎng)可并列運(yùn)行，機(jī)組抽汽間要有明顯主次之分，要有節(jié)流點(diǎn)。

2.3.3 供熱調(diào)整應(yīng)緩慢，防止參數(shù)大幅波動(dòng)，操作過程中持有即時(shí)通訊工具，出現(xiàn)大幅波動(dòng)時(shí)立即恢復(fù)原方式。

2.3.4 供熱方式優(yōu)先考慮安全性，力求最大供熱經(jīng)濟(jì)性；影響機(jī)組安全的操作，可短時(shí)忽略供熱要求。

2.3.5 任何時(shí)候都要保證#7、#8、#9、#10機(jī)組輔汽聯(lián)箱壓力穩(wěn)定，確保#7機(jī)高背壓熱網(wǎng)汽泵輔汽汽源可靠備用。

2.4 異常供熱運(yùn)行方式及處理

2.4.1 迅速限制事故發(fā)展，消除事故根源，解除對(duì)人身和設(shè)備安全的威脅。

2.4.2 調(diào)整供熱系統(tǒng)的運(yùn)行方式，盡快恢復(fù)對(duì)用戶的正常供熱。

2.4.3 當(dāng)外部供熱用戶設(shè)備故障危及供熱機(jī)組安全時(shí)，值長(zhǎng)應(yīng)采取果斷措施，切斷故障用戶與供熱機(jī)組的聯(lián)系，保證供熱機(jī)組的安全運(yùn)行和對(duì)其他用戶的正常供熱。

2.4.4 督促各檢修部門抓緊處理設(shè)備缺陷，力爭(zhēng)在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供熱。

第一，熱網(wǎng)單臺(tái)汽泵或電泵故障：優(yōu)先加運(yùn)行小機(jī)轉(zhuǎn)速；啟動(dòng)備用電泵；監(jiān)視真空值，必要時(shí)適當(dāng)降低機(jī)組負(fù)荷或增加抽汽量。

第二，多臺(tái)熱網(wǎng)汽泵或電泵故障：增加運(yùn)行熱網(wǎng)小機(jī)轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)備用泵；機(jī)側(cè)看盤人員協(xié)調(diào)爐側(cè)看盤人員減負(fù)荷，增加供熱抽汽；匯報(bào)值長(zhǎng)，協(xié)調(diào)相關(guān)換熱站增加循環(huán)水流量；查找故障原因，盡快恢復(fù)跳閘泵。

第三，熱網(wǎng)回水溫度升高：有兩個(gè)溫度點(diǎn)同趨勢(shì)變化，減負(fù)荷；增加循環(huán)水流量；匯報(bào)值長(zhǎng)，聯(lián)系熱力公司，查找事故支路，關(guān)閉事故隔壓站一次網(wǎng)進(jìn)回水門；必要時(shí)，加大熱網(wǎng)補(bǔ)水，降低回水溫度。

第四，管網(wǎng)泄露：加強(qiáng)巡檢，同時(shí)通知濟(jì)南市熱力調(diào)度和廠供熱公司查漏。檢查各自管轄供熱設(shè)備，并加大管網(wǎng)補(bǔ)水量；調(diào)取各支路進(jìn)回水流量差，進(jìn)行初步判斷泄露支路；泄露量大時(shí)，節(jié)流相關(guān)支路，直至停運(yùn)；根據(jù)泄露情況，保證機(jī)組安全運(yùn)行。必要時(shí)，匯報(bào)廠領(lǐng)導(dǎo)，切換熱網(wǎng)運(yùn)行方式。

第五，#7機(jī)組事故停運(yùn)：全部投入中心站二期五臺(tái)換熱器，汽源都切為#9、#10機(jī)抽汽，#9、#10機(jī)保證供熱出力；全局考慮，均衡#7、#8機(jī)供水溫度。

第六，#8機(jī)組事故停運(yùn)：供熱方式切換：全部投入中心站一期七臺(tái)換熱器，汽源全切為#9、#10機(jī)組供熱抽汽；#9、#10機(jī)保證最大供熱能力，全局考慮，均衡#7、#8機(jī)供水溫度。

2.5 供熱事故匯報(bào)制度

2.5.1 北線汽網(wǎng)停運(yùn)，通知黃泰熱力公司、生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)。

2.5.2 水網(wǎng)溫度低于計(jì)劃需求2℃，預(yù)計(jì)4小時(shí)內(nèi)不能恢復(fù)的，匯報(bào)運(yùn)行部領(lǐng)導(dǎo)和黃泰熱力公司；水網(wǎng)溫度低于計(jì)劃需求5℃，預(yù)計(jì)4小時(shí)內(nèi)不能恢復(fù)的，匯報(bào)生產(chǎn)系統(tǒng)廠領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)部門負(fù)責(zé)人；預(yù)計(jì)8小時(shí)內(nèi)不能恢復(fù)的匯報(bào)主要廠領(lǐng)導(dǎo)（廠長(zhǎng)、書記）。

2.5.3 #7、#8機(jī)組發(fā)生跳閘或設(shè)備缺陷嚴(yán)重限供熱時(shí)，各專業(yè)按行政隸屬關(guān)系，逐級(jí)匯報(bào)，并立即組織人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)啟動(dòng)《電廠供熱應(yīng)急予案》。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）參數(shù)正常時(shí)，值長(zhǎng)應(yīng)及時(shí)協(xié)調(diào)熱網(wǎng)調(diào)度及電網(wǎng)調(diào)度，確保供水溫度及電負(fù)荷滿足熱網(wǎng)及電網(wǎng)的需求；（2）必須保證外網(wǎng)有充足的換熱能力，才能充分體現(xiàn)高背壓供熱工況的經(jīng)濟(jì)效益；必須保證回水溫度可控，才能保證機(jī)組高背壓安全穩(wěn)定運(yùn)行；（3）事故處理應(yīng)快速、果斷，調(diào)整機(jī)組負(fù)荷、供熱抽汽、循環(huán)水量與外網(wǎng)查漏處理同時(shí)進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈士一，康松.汽輪機(jī)原理[M].北京：水利電力出版社，1995.

作者簡(jiǎn)介：安小波（1975-），男，山東濟(jì)南人，華能濟(jì)南黃臺(tái)火力發(fā)電有限公司工程師，研究方向：火力發(fā)電廠集控運(yùn)行。

（責(zé)任編輯：小 燕）