河北省电力勘测设计研究院 河北石家庄市 050000
摘要：本论文结合350MW工程实际情况以及目前国内成熟的350MW等级供热机型，对超临界、亚临界机组技术参数、技术经济指标进行了简单比较；此外，分析了某350MW超临界机组工业热负荷变化对热经济指标的影响，得出工业热负荷对供热机组选型具有重要影响。
关键词：超临界机组；工业热负荷；发电标准煤耗率；热效率
1 前言
超临界技术是国际上成熟、先进的发电技术，通过提高蒸汽的压力和温度，提高燃煤电厂的效率，降低供电煤耗，可以带来巨大的环境效益，是发电企业有效实现环境保护的重要途径之一。目前国内多家主机厂已具备350MW超临界机组主机设备的设计和制造能力，已有多台国产350MW超临界机组投运。国产350MW超临界机组主机设计和制造技术已经相当成熟可靠。
供热机组因其运行原理不同，产生的工业蒸汽负荷、采暖负荷、发电负荷随之而异。而对于单一机组，这三种负荷不能在做功一定的情况下同时增大，三者之间存在矛盾。
以双抽凝汽机组为例，当热、电负荷的供应产生矛盾时，分析两者实际地域输送的特性可知，电负荷通过搭建完善的电网调度，可方便实现远距离输送，而热负荷则依赖于热力管网，受地域限制影响较大，因此机组选型应优先考虑热负荷需求。此外，高压抽汽满足工业生产负荷，低压抽汽满足采暖负荷，通常高压抽汽的参数和数量直接影响低压抽汽的参数和数量，此时优先对工业生产负荷进行分配，再分配采暖负荷。因此，确定工业热负荷是非常必要的。
2 超临界、亚临界参数汽轮机技术参数对比
对于300MW级超临界汽轮机，汽轮机可在原300MW 亚临界汽轮机的基础上进行改造。目前国内三大主机厂350MW超临界汽轮机均为成熟机型，有工程业绩。
通过上述技术经济比较，同容量超临界与亚临界机组相比，年平均发电标煤耗减少了14g/kW.h，年节约标煤约2.4万吨，年节省燃料费用约1600万元，超临界机组在运行期间较亚临界机组有很大优势。
4 工业热负荷下降对热经济指标的影响
热负荷分为工业热负荷与采暖热负荷。工业热负荷特性通常有别于采暖热负荷，主要表现在系统载热体参数和负荷的持续特征上。从载热体参数来看，采暖热负荷要求供热机组抽汽参数较低，一般为0.1177～0.2453MPa；工业热负荷要求的抽汽参数较高，一般要在0．7848～1.275MPa之间；从热负荷持续情况来看，采暖热负荷是季节性热负荷，而工业热负荷一般为全年性热负荷。
本文参考汽轮机厂提供的热平衡图，依据总抽汽量（510t/h）一定，工业抽汽量不同分为四种工况：
a.采暖抽汽量430t/h，工业抽汽量80t/h；
b.采暖抽汽量450t/h，工业抽汽量60t/h；
c.采暖抽汽量470t/h，工业抽汽量40t/h；
d.采暖抽汽量490t/h，工业抽汽量20t/h，
分别对以上不同工况进行对比，并分析机组工业热负荷流量变化时，对机组热耗率、年均发电标煤耗率、年均全厂热效率等的影响。
（1）机组热耗率
夏季工业抽汽量下降时，汽轮发电机组的净热耗率基本成线性增加，每减少20t/h的工业抽汽量，热耗率增加约70kJ/kW.h；冬季工业抽汽量下降，总抽汽量一定时，汽轮机组的净热耗率基本成线性增加，每减少20t/h的工业抽汽量，热耗率增加约10kJ/kW.h。
（2）年均发电标煤耗率
工业抽汽量变化，总抽汽量一定时，年均发电标煤耗率基本成线性变化。其中，随着工业抽汽量降低，年均发电标煤耗率线性增加。每减少20t/h的工业抽汽量，年均发电标煤耗率约增加1.4g/kW.h。
（3）年均全厂热效率
工业抽汽量变化，总抽汽量一定时，年均全厂热效率基本成线性变化。随着工业抽汽量降低，年均全厂热效率线性降低。每减少20t/h的工业抽汽量，年均全厂效率将减少约0.8%。
综合以上分析：工业抽汽一般取自三段抽汽，采暖抽汽通常取自五段抽汽，机组总的抽汽能力一定。当工业热负荷占比重降低时，热能在热电联产过程中的梯级利用率升高，置换出的廉价电能增加，汽轮机组做功增加，机组功率升高，汽轮机组热耗率增加，效率降低。工业热负荷发生变化时，将会对机组的主要热经济指标产生较大的影响，因此在项目实施阶段，建设单位应尽快落实工业热负荷，以使机组实现最优运行，避免因工业热负荷变化而引起机组效率等的变化。
5 结论及建议
综合以上分析，工业热负荷对供热机组选型具有重要影响。供热机组选型的依据是热负荷情况及供热机组的热力特性，热负荷又直接影响这供热机组的热力特性，因此热负荷情况决定着供热机组型式、容量、参数的选择。从热经济性分析来看，热负荷直接影响着热电厂的经济性。实际运行热负荷达不到设计值对热电厂的节能效益和技术经济效益都是极为不利的，因此项目单位应尽快落实工业热负荷，以使机组达到最优运行。
参考文献：
[1] 郑体宽．热力发电厂[M]．北京：水利电力出版社，1986.
[2] 崔慧利，武学素.热负荷对供热机组选型的决定作用[J].区域供热，1991，35-44.
论文作者:徐培培,苏博
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/1
标签：负荷论文; 机组论文; 工业论文; 煤耗论文; 采暖论文; 超临界论文; 热效率论文; 《基层建设》2017年第20期论文;