蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組供熱運行方式研究

倪瑋晨 張長志 趙 毅 李浩然

（國網(wǎng)天津市電力公司電力科學研究院 天津 300384）

引言

隨著F型發(fā)電機在燃氣--蒸汽聯(lián)供熱循環(huán)系統(tǒng)中的應(yīng)用，建立的熱電站也開始替換原有的發(fā)電機組，大批量的使用9F型號，極大程度上緩解了供熱需求量上升的壓力。為此，以天津華電南疆熱電有限公司的9F級別循環(huán)機組為例，具體分析供熱運行方式至關(guān)重要。

1 9F型燃氣--蒸汽發(fā)電機組概述

從實際的情況來看，現(xiàn)階段9F型燃氣--蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組是主要的熱電設(shè)備，主機設(shè)備包括了燃氣輪機、余熱鍋爐和蒸汽輪機，其中“9F”是燃氣輪機型號中250MW級的總稱，聯(lián)合循環(huán)的配置方式則是以單軸和多軸配置為主，外部的供熱循環(huán)是根據(jù)供熱數(shù)據(jù)差別具體確定[1]。

2 供熱運行方式

燃氣--蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的供熱運行模式是以空氣進入、天然氣加熱、余熱鍋、高中壓缸、低壓缸以及熱網(wǎng)加熱器設(shè)備的循環(huán)是實現(xiàn)供熱作業(yè)。但從實際的運行方式來看，有些聯(lián)合機組在運行時會因熱負荷過重出現(xiàn)低壓缸自動退檔等問題，9F型聯(lián)合發(fā)電機組的穩(wěn)定性更強，具體的運行方式如下。

2.1 背壓運行方式

燃氣--蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組中，背壓運行方式是主要的形式之一，它的構(gòu)成種類中純背壓運行的方式只能靠熱網(wǎng)的用量來調(diào)整發(fā)電量了，如果熱網(wǎng)用汽量比較穩(wěn)定，且超過額定蒸汽的50%以上，設(shè)定好背壓壓力后，投入自動調(diào)節(jié)。機組背壓工況運行時，低壓轉(zhuǎn)子隨轉(zhuǎn)。熱網(wǎng)加熱器疏水回至凝結(jié)水泵前置泵出口凝結(jié)水系統(tǒng)，通過凝結(jié)水泵送入鍋爐尾部低壓省煤器，并進入低壓汽包兼除氧器。余熱鍋爐產(chǎn)生的低壓過熱蒸汽與全部汽輪機中壓缸排汽一起進入熱網(wǎng)加熱器。而9F型的背壓方式主要是兩種。一是，二拖背壓式的運行方式?！岸弦槐场边\行方式下，發(fā)電機組是以兩個“一拖一”機組的組合形式開展，在原有的供熱設(shè)備的基礎(chǔ)上，新建一套與原有設(shè)備相匹配的燃氣輪機和余熱鍋爐的發(fā)電機組。二是，一拖一背壓式運行方式?！耙煌弦弧北硥菏绞侨細?-蒸汽聯(lián)動循環(huán)發(fā)電機組的常見方式，運行的過程先是燃氣機進行解汽的作業(yè)，余熱鍋爐產(chǎn)生的不同壓力值需要從旁支的通道傳輸，通過另一臺燃機帶動汽輪機的工作，根據(jù)實際的數(shù)據(jù)來看，此模式下運行負荷和供熱量之間的呈現(xiàn)出了正比例的關(guān)系。

2.2 抽凝運行方式

機組抽凝工況運行時，熱網(wǎng)疏水經(jīng)過熱網(wǎng)疏水泵，直接排至凝結(jié)水泵前置泵出口，與凝結(jié)水一起送入鍋爐尾部低壓省煤器，并進入低壓汽包兼除氧器。余熱鍋爐產(chǎn)生的高壓過熱蒸汽、再熱蒸汽分別送入汽輪機的高、中低壓缸作功，乏汽排入凝汽器。余熱鍋爐產(chǎn)生的低壓主蒸汽與汽輪機中壓缸排汽合并后作為供熱抽汽至熱網(wǎng)加熱器，實現(xiàn)對外供熱，另外一部分中壓缸排汽進入汽輪機低壓缸做功。

2.3 純凝工況

機組純凝工況運行時，凝汽器來的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵前置泵升壓，經(jīng)過除鐵過濾器過濾、軸封加熱器，再經(jīng)凝結(jié)水泵主泵加壓并后送入鍋爐尾部低壓省煤器，之后進入低壓汽包兼除氧器。除過氧的給水一部分通過低壓蒸發(fā)器和過熱器生成低壓過熱蒸汽，其余的給水經(jīng)過高、中壓給水泵，分別經(jīng)過高、中壓省煤器、蒸發(fā)器和過熱器分別生成高、中壓過熱蒸汽。高壓缸排汽與中壓過熱汽混合后送入再熱器生成再熱蒸汽。余熱鍋爐產(chǎn)生的高壓過熱蒸汽、再熱蒸汽和低壓過熱蒸汽分別送入汽輪機的高、中壓缸入口和低壓補汽口，在汽輪機中作功后，乏汽排入凝汽器。

2.4 全切工況

機組汽輪機全切工況運行時，熱網(wǎng)回水經(jīng)凝結(jié)水泵升壓后，送入鍋爐尾部低壓省煤器，并進入除氧器及低壓汽包。低壓汽包內(nèi)的水一部分經(jīng)低壓蒸發(fā)器、過熱器，產(chǎn)生低壓過熱蒸汽送至熱網(wǎng)。低壓汽包內(nèi)另一部分水經(jīng)高、中壓給水泵，分別送入高、中壓系統(tǒng)。高壓系統(tǒng)的水經(jīng)高壓給水泵增壓后流經(jīng)高壓省煤器、高壓蒸發(fā)器和高壓過熱器，產(chǎn)生高壓過熱蒸汽經(jīng)汽輪機高旁減溫減壓，與中壓過熱蒸汽匯合后經(jīng)過再熱器進入中旁，經(jīng)中旁減溫減壓后送至熱網(wǎng)。

結(jié)語

社會經(jīng)濟發(fā)展和社會生活離不開熱電廠的資源供給，加上節(jié)能環(huán)保的理念要求，使用9F型燃氣--蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組是發(fā)展的必然要求，在實際的供熱運行過程中，主要是以背壓運行方式以及抽凝運行方式為主，對促進聯(lián)動機組的供熱起到了關(guān)鍵的作用。