燃气-蒸汽联合循环机组供热运行方式比较优化论文_马龙潭

山东电力工程咨询院有限公司 山东济南 250000

摘要：本文通过对某燃气-蒸汽联合循环机组抽凝供热和背压供热能力及热负荷需求情况分析，提出了两种供热运行方案，通过测算比较，认为在现有边界条件下，推荐采用方案二：抽凝+背压运行供热。

关键词：联合循环；抽凝供热；背压供热；技术经济比较

1 机组介绍

某工程建设规模为2台F级燃机组成的2套“一拖一”燃气-蒸汽联合循环发电供热机组。燃气轮机采用M701F4型号燃机；余热锅炉采用三压、再热、无补燃、卧式自然循环余热锅炉，采用悬吊结构；汽轮机采用三压、再热、双缸双排汽抽凝背式汽轮机，汽机高中压缸和低压缸之间装有自同步（SSS）离合器，汽轮机可背压、可抽凝、可纯凝运行。

2 热负荷计算

按照最大限度挖掘电厂供热潜力的原则，本期2台燃气-蒸汽联合循环机组按供热最大化设计，采用烟气余热利用等措施后，设计供热能力696MW。按照采暖小时数3384h，采暖计算温度-5℃，采暖期室外空气平均温度2.6℃，采暖起始室外温度8℃，得到本工程热负荷延续时间，计算结果见表1：

表1 热负荷计算结果

3.1 方案一：背压运行供热

机组采暖期全部背压运行，其供热能力基本可以满足整个采暖期的热负荷需求，唯一不涵盖的热负荷范围是348MW-378MW。通过负荷延续时间分析，348MW对应的室外采暖温度为6.5℃，378MW对应的室外采暖温度为5.5℃。从运行经济性角度分析，建议该时间段内采用单台机满负荷背压运行，可以满足至少92%的热负荷需求。本方案的具体运行模式为：

（1）.环境温度高于6.5℃时，单台机背压运行，最大限度回收烟气余热，通过调节机组负荷来调整供热量。

（2）.环境温度介于5.5℃-6.5℃之间时，单台机满负荷背压运行，并且最大限度回收烟气余热，可以满足至少92%的热负荷需求。

（3）.环境温度介于4.5℃-5.5℃之间时，两台机在40%负荷背压运行，通过调节烟气余热的回收量来调整供热量。

（4）.环境温度低于4.5℃时，两台机背压运行，最大限度回收烟气余热，通过调节机组负荷来调整供热量。

该运行模式下，整个采暖期发电量1688991899kWh，折合机组发电利用小时数约1670h。供热量5594558GJ，消耗天然气量357698500Nm3，采暖期热电比92%，满足采暖期热电比大于60%的要求。

3.2 方案二：抽凝+背压运行供热

机组采暖期尽量多的采用最大抽凝运行，结合背压运行，可以满足整个采暖期的热负荷需求。本方案的具体运行模式为：

（1）.环境温度高于-1℃时，两台机均最大抽凝运行，最大限度回收烟气余热，通过调节机组负荷来调整供热量。

（2）.环境温度介于-1℃--3℃之间时，一台机组满负荷最大抽凝运行，另外一台机背压运行，最大限度回收烟气余热，通过调节背压机组的负荷来调整供热量。

（3）.环境温度低于-3℃时，两台机背压运行，最大限度回收烟气余热，通过调节机组负荷来调整供热量。

该运行模式下，整个采暖期发电量2409140875kWh，折合机组发电利用小时数约2383h。供热量5572336GJ，消耗燃气量473101128Nm3，采暖期热电比64%，满足采暖期热电比大于60%的要求。

3.3 运行数据对比

通过上述分析，得出两种运行方式的数据汇总表，见表3。

表3 两种方案运行数据对比

按全年3500h利用小时数，收益均在6亿以上，相比较而言，方案二盈利能力更强，可比方案一可增加收益1416万元。

5 结论

通过上述分析，可得出如下结论：

（1）从全年3500h利用小时数来看，两方案供热量和发电量基本相同，仅在消耗天然气量上有少量差别，方案二比方案一每年多盈利1416万元。

（2）在3500h年利用小时数的基础上，通过经济性比较，本工程推荐方案二：抽凝+背压运行供热，该方案相对于方案一经济性更好。

参考文献：

[1] 刘慧珍，李明亿，周作春，等.F级燃气-蒸汽联合循环机组供热性能分析[J].汽轮机技术，2013，55（6）：423-426。

[2] 王永志，何剑.联合循环电厂汽轮机供热运行的若干问题[J].燃机轮机技术，2009，22（3）：61-63。

论文作者:马龙潭

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/20

标签：机组论文;  负荷论文;  余热论文;  方案论文;  烟气论文;  热量论文;  采暖期论文;  《防护工程》2019年第6期论文;