某電廠300MW純凝機(jī)組供熱改造

摘 要：某電廠機(jī)組為上海汽輪機(jī)廠制造的K156型機(jī)組，電廠為滿足地區(qū)供熱需要，將純凝式300MW機(jī)組改造為抽汽機(jī)組，以滿足工業(yè)園區(qū)工業(yè)生產(chǎn)之用熱需求。從汽輪機(jī)中低壓連通管、熱段再熱蒸汽管道和冷段再熱蒸汽管道抽出蒸汽，抽汽管道加裝調(diào)節(jié)閥、閘閥、安全閥，在壓力匹配器進(jìn)行調(diào)溫調(diào)壓后供給用戶。

關(guān)鍵詞：供熱改造；中低壓連通管；熱再；冷再；壓力匹配器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.129

1 引言

為響應(yīng)市“十三五”熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃：鼓勵(lì)將大型火電機(jī)組向熱電聯(lián)產(chǎn)改造，公司自2016年提出“三大重點(diǎn)任務(wù)--力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)機(jī)組供熱”目標(biāo)以來，公司從“內(nèi)”“外”兩條線全力推動(dòng)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。對(duì)內(nèi)，公司積極做好供熱項(xiàng)目設(shè)備改造準(zhǔn)備工作，實(shí)施汽輪機(jī)供管管道改造及化水系統(tǒng)擴(kuò)容改造，組織開展供熱相關(guān)的調(diào)研和學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)周邊電廠供熱管理經(jīng)驗(yàn)，做好供熱發(fā)展相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備。對(duì)外，與地方政府加強(qiáng)匯報(bào)、溝通，全力推動(dòng)供熱規(guī)劃落地。 因此，將純凝機(jī)組改造為供熱機(jī)組，既可進(jìn)一步提高機(jī)組可用率，降低機(jī)組煤耗率，又能滿足區(qū)用熱需求。

2 供熱改造的必要性

近年來，市一些工業(yè)企業(yè)陸續(xù)遷至該區(qū)工業(yè)園，因此，主要的工業(yè)熱負(fù)荷均集中在工業(yè)園，城區(qū)無工業(yè)熱負(fù)荷。根據(jù)工業(yè)園區(qū)管理委員會(huì)提供的《工業(yè)園區(qū)企業(yè)用熱統(tǒng)計(jì)表》，現(xiàn)有用汽單位及近期新增用汽單位最大用熱量總計(jì)237t/h。中心城區(qū)新增建筑面積總計(jì)約162.5萬平方米。有近30萬平方米建筑屬于棚戶區(qū)改造，小區(qū)內(nèi)配置了健全的供熱管道和設(shè)施；其余小區(qū)均為商品房，采暖為小區(qū)建設(shè)的必要設(shè)施，綜合考慮，近期新增小區(qū)取80%熱化率，計(jì)算得出近期供熱面積為130萬平方米，民用供熱需求量較大。而現(xiàn)公司發(fā)電機(jī)組有2×1065t/h循環(huán)流化床鍋爐、兩臺(tái)330MW凝氣式機(jī)組，可抽0.87Mpa、1.2Mpa壓力等級(jí)的蒸汽580t/h，供熱范圍涵蓋方圓25公里，包含水路交通樞紐，生活區(qū)，工業(yè)區(qū)。公司將按照既定計(jì)劃積極推進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，確保盡早實(shí)現(xiàn)電、熱協(xié)同發(fā)展目標(biāo)。

3 改造的技術(shù)要求及內(nèi)容

3.1 系統(tǒng)布置

在不改造汽輪機(jī)缸體的前提下，汽輪機(jī)的非調(diào)整抽汽無法滿足供汽要求，因此，從現(xiàn)有條件來看，可利用的汽源有：主蒸汽、再熱熱段蒸汽、再熱冷段蒸汽及中壓缸排汽。

按照上海電氣目前對(duì)K156機(jī)型供熱改造的成功經(jīng)驗(yàn)，采用如下方案：再熱冷段蒸汽或熱再熱段蒸汽，經(jīng)過壓力匹配器抽中壓缸排汽蒸汽，混壓后，使其參數(shù)達(dá)到對(duì)外供汽參數(shù)要求。

3.2 技術(shù)參數(shù)

再熱冷段抽汽抽汽量（0～50t/h），抽汽溫度變化范圍（309.4～324.4℃），抽汽壓力變化范圍（3.43～3.643MPa）；再熱熱段抽汽抽汽量（0～100t/h），抽汽溫度538℃，抽汽壓力變化范圍（2.99～3.42MPa）；中排抽汽最大抽汽量（0～150t/h），抽汽溫度變化范圍（339～372℃），抽汽壓力變化范圍（0.8～1.0MPa）。壓力匹配器額定出力100t/h。

3.3 中低壓連通管改造

在中低壓連通管上的中壓側(cè)立管上增設(shè)三通，由三通處向外引出一根DN600的抽汽管道，在中低壓連通管上的三通后加裝連通管抽汽調(diào)節(jié)閥。重新設(shè)計(jì)中低壓連通管及其上引出的抽汽管，抽汽管自連通管引出后依次加裝安全閥、抽汽逆止閥（氣動(dòng)）、液動(dòng)快關(guān)調(diào)節(jié)閥、抽汽隔離閥；使用電廠現(xiàn)有EH油站油源供抽汽液動(dòng)快關(guān)調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)。該抽汽管道接入供熱站的低壓蒸汽聯(lián)箱。自中排抽汽三通接出中排抽汽管道，管徑為DN600。

3.4 熱再、冷再段管道改造

熱段蒸汽分別從#l、#2爐再熱汽出口管用三通接出，經(jīng)快速隔離閥、調(diào)節(jié)閥，減溫后，接入供熱站內(nèi)中壓蒸汽聯(lián)箱。減溫器之前管道采用DN250合金鋼材料，減溫器之后管道采用DN300碳鋼管，管道設(shè)計(jì)流量為120t/h。減溫水從給水泵中間抽頭至再熱器減溫水管路上引出，采用DN50的20G鍋爐鋼鋼管。

冷再蒸汽分別從#1、#2汽輪機(jī)高排出口供本機(jī)輔汽母管的管道上用三通接出，經(jīng)隔離閥、快閉閥、設(shè)隔離閥、調(diào)節(jié)閥后分別接入供熱站內(nèi)中壓蒸汽聯(lián)箱。管道采用20鋼，管道設(shè)計(jì)流量為50t/h，管道規(guī)格DN200。

3.5 抽汽管道布置

為防止跳機(jī)后抽汽管道內(nèi)大量蒸汽倒入汽缸，引起超速，威脅機(jī)組安全，中低壓聯(lián)通管抽汽管道上加裝抽汽逆止閥（氣動(dòng)）、安全閥及抽汽快關(guān)閥（液動(dòng)），抽汽調(diào)節(jié)閥（電動(dòng)）。 新設(shè)計(jì)的中低壓連通管道上增加了波紋管、大拉桿及螺母配件等。

壓力匹配器選用三噴嘴非等比例結(jié)構(gòu)，根據(jù)對(duì)外供汽負(fù)荷需要，由1～3號(hào)噴嘴為順序開啟（或任意順序），可以實(shí)現(xiàn)在30%～100%范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)出力調(diào)整，而保證較高的抽吸效率。

3.6 抽汽閥門DEH控制系統(tǒng)

連通管抽汽壓力調(diào)節(jié)閥（電動(dòng)）、抽汽隔離閥（電動(dòng)）、氣控抽汽逆止閥和液壓快關(guān)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入DEH控制。使用電廠現(xiàn)有EH油站油源，供抽汽液動(dòng)快關(guān)調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)。

3.7 循環(huán)水聯(lián)通改造及化水?dāng)U容改造

供熱改造后，機(jī)組的補(bǔ)水量將增大，現(xiàn)制水系統(tǒng)設(shè)備無法滿足當(dāng)前鍋爐上水需求，結(jié)合廠內(nèi)具體情況，需進(jìn)行化水?dāng)U容改造。增加化學(xué)制水系統(tǒng)產(chǎn)能，并保證增容系統(tǒng)設(shè)備與原系統(tǒng)完全兼容。

機(jī)組的補(bǔ)水量增大，相應(yīng)的凝結(jié)水含氧量也會(huì)增大，必須采取措施以降低凝結(jié)水含氧量?；谝陨显颍诠岣脑斓幕A(chǔ)上，設(shè)計(jì)了循環(huán)水聯(lián)通改造項(xiàng)目，將之前分開的兩個(gè)機(jī)組的循環(huán)水回水管（回水至冷卻塔）聯(lián)通起來，增加循環(huán)水冷卻面積的方法以增強(qiáng)補(bǔ)水在凝汽器內(nèi)的換熱效果。 在機(jī)組正常供熱時(shí)，將凝結(jié)水含氧量控制到適宜范圍，確保機(jī)組安全穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

300MW機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)后，政府將關(guān)停許多小型熱電機(jī)組，經(jīng)計(jì)算在200t/h供熱負(fù)荷下，每年向大氣減少的煙塵排放量約4000噸～51760噸，減少的SO2排放量約1190噸～6455噸；減少的灰渣排放量約2.2×104噸～5.3×104噸，節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益顯著。改造后的供熱機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性、安全性明顯提高，實(shí)現(xiàn)了增容、提效、降耗、減排的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：陳亞東（1990-），男，江蘇豐縣人，本科，助理工程師，研究方向：汽機(jī)技改及檢修。