摘要：社会的发展越来越快，人们对于很多物质的要求也是越来越高。当人们不在仅仅满足于基本火电厂能源生产，更高更节能的设计应运而生。人们致力于研究如何进行高效的供热，同时还要节约能源，在经济允许的条件下进行供热措施。文章探究了空冷机组高背压供热运行机制，在供热过程中使用的意义以及其缺点不足，并提出了相应改进方案。
关键词：空冷机组；高背压；供热；运行；经济分析
1.前言
人们的生活质量逐渐上升，各行各业的发展越来越好，在冬季，人们对供暖的要求越来越高，在火电厂工作运营中，如何供热，运用更高的技术和供暖措施是当前的重点所在，在供热的同时也有热损耗，文章对当前火电厂的供热系统进行分析，对空冷机组高背压供热运行进行经济分析，结合目前供热现状对空冷机组高背压供热技术进行介绍。
2.总体改造方案
2.1改造对象
某300MW机组汽轮机为NZK330-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。配套锅炉为1056Vh亚临界一次中间再热、燃煤自然循环汽包锅炉。汽轮机设有七段不调整抽汽，高压缸设有二段抽汽,分别供1号、2号高加;中压缸设有二段抽汽,分别供3号高压加热器及除氧器;低压缸设有三段抽汽，分别供5号、6号及7号低压加热器。空冷岛工程ACC系统由6列组成,每列有6风机。风机由变频电机经减速机驱动，所有的风机和电动机在30%~110%的额定风机转速范围内运行，风机电机最小转速为30%。每列2.4单元的风机应可以反转，其它风机不能反转。机组第一、二、五、六列装有蒸汽隔离阀、凝结水阀和抽真空阀。
2.2改造系统及其布连接
从空冷汽轮机主排汽管上增设一旁路排汽至热网凝汽器,通过凝汽器表面换热来加热热网循环水回水，在凝汽器人口蒸汽管道上装有大口径真空电动蝶阀,在空冷岛上方原6列排汽支管中,原已有4列设有大口径真空电动蝶阀，布置于中部的2列未装设阀门,本次改造在此2列处增设大口径真空电动蝶阀，这样,1号机组的全部6列排汽支管上均装有隔离阀便于机组在供热期运行时，利用这些阀门实现对空冷凝汽器的方便调整和切除;热网凝汽器的排汽凝结水接至原空冷凝结水回水母管至机组回热系统;热网凝汽器循环水进出水管道系统与原热网次换热站循环水系统连接,在循环水系统增设台循环水泵与原系统已有的5台并列运行,实现供热需求。原机组具有的五段抽汽供热系统保留,作为尖峰热负荷时调整使用。
在供热期间，当热网循环水供水温度要求低于70℃时，仅利用汽轮机排汽通过热网凝汽器加热循环水即可满足供热要求:在供热高峰期，当供水温度要求高于70℃时,除利用汽轮机排汽通过热网凝汽器加热循环水作为基本加热手段外,还需利用原五段抽汽供热系统，提供部分五段抽汽作为尖峰加热手段，维续加热循环水，从而达到外网要求的供水温度。
3.供热方式改变后对机组经济性的影响分析
采用循环水高背压改造后,供热的参数和机组的运行背压将会发生明显的变化,这将对机组供热经济性产生很大的影响。从供热方式来看，相比以前用中压缸排汽供热,现在利用低压缸的排汽来供热,供热蒸汽的品质发生很大的变化,相当于原来用于供热的中压缸排汽在低压缸又做了一部分功后才参与供热，实现了蒸汽能的有效利用，这是供热方式改变以后对经济性正向最大的影响:但另一方面,为了实现高背压供热,要提高机组的运行背压，在热负荷较小、机组负荷又较高的情况下,另部分不参与供热的低压缸排汽较以前供热方式下相当提高其运行背压.蒸汽在低压缸中做功量碱少了，这是对经济性负向最大的影响。
除了以上两个方面最主要的影响外，还要考虑到邻机背压的变化空冷风机耗功的影响以及回热系统(主要是七段抽汽量和热网疏水量)等的影响。同时供热的负荷机组的电负荷以及环境条件等都在不断的发生变化，所以供热方式的经济性也在随时改变。所以，必须把所有的因素统起来，找到一个行之有效的经济性断定准则,来指导项目的可行性研究以及供热运行方式的选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1蒸汽作功的变化
若两台都有热网凝汽器来供热，则分析同上一样,不再做此项分析。若一台机采用热网凝汽器的方式供热，邻机不供热或是仅用中排来进行供热，则邻机会因背压变化而影响到经济性。
3.2回热系统的影响
中排供热的情况下,热网的疏水回到除氧器,由于疏水的温度较五号低加出水的温度低,增加了四抽到除氧器的供汽;同时，由于凝结水流量减少，减少了低压缸各段的抽汽量。热网凝汽器高背压供热方式下，由于背压提高,7号低加人水温度高,减少了7号低加的抽汽量。汽量的减少最后都会反映到低压缸的排汽量的变化上,其对作功的影响又随者排汽焓的变化而变化。
3.3辅机电耗的影响
由于供热方式的改变，会引起辅机电耗的变化，最直接的影响是会影响到空冷风机的运行电耗。采用排汽供热的机组由于进空冷塔的蒸气量减少,同时又要维持高背压运行,空冷风机的运行台数和转速都下降,电耗会降低;同时邻机会因中排供汽量减少,排汽量增加,空冷风机的运行电耗要增加。通过实际的运行来看增加的电耗和减少的电耗基本持本,可以在分析时特别是在做可研分析时,可以忽略风机电耗变化的影响。另一方面因为凝结水量的变化，特别是对配备3台凝泵的机组来说，会影响到泵的运行方式。如在负荷较高的情况下，在原供热方式下.两台机平均承担供热负荷，凝结水流量相对较小,两台机各运行一台凝泵。
4.经济性分析的实际运用
4.1改造机组高背供热方式下的经济性分析
通过以上的计算推导,对实际改造机组的运行经济性进行分析。厂里两台300MW的机组，采暖期间的平均电负荷为250MW,平均供热量1300GJ/h,采暖期间由两台机组平均承担采暖热负荷。对其中一台机组进行了高背压供热改造。每台机组配备两台凝泵,方式改变后凝泵的厂用电率变化不大,同时空冷风机的电耗也没有明显的变化。且各工况下电耗的最大变化在0.2%以内,相比蒸汽做功变化的影响可以忽略考虑。
4.2确定供热经济运行准则
把此问题做进一步的考虑，在采暖期供、回水温度在采暖的初末期都会有很大的变化，同时电负荷也会有较大的变化。机组最高背压控制在34kPa,当回水温度升高时,这时热网凝汽器的进汽量就很少。若
同时电负荷也较高,则就有很大部分的蒸汽因背压提高损失了做功，这样条件下运行的经济性大大下降,所以必须确定准则以指导选择最佳的供热方式。从以上的分析可以知道,要保证高背压供热方式下的经济运行就是要保证蒸汽做功量的变化▲W>0,供热机组的运行背压不变的情况下,蒸汽平均排汽焓可以通过试验来确定。
5.结束语
综上所述，本文结合当前情况对直接空冷机组高背压供热系统做了详细介绍，对这种供热系统下的经济模式进行了合理分析。通过这种分析得出结论：供热形式的改变，会带来蒸汽做功量的变化，从而影响经济性能。笔者通过自己的思考和计算，从改造机组高背供热方式下的经济性分析和确定供热经济运行准则这两方面分析经济性分析的实际运用。
参考文献：
[1]张攀,杨涛,杜旭,等.直接空冷机组高背压供热技术经济性分析[J].汽轮机技术,2014,56(3):209-212.
[2]黄治坤,张攀,张艳辉,等.直接空冷机组高背压供热系统及安全运行[J].发电设备,2015,29(3):196-199.
[3]赵岩,冯云.300MW空冷机组高背压供热改造[J].河北电力技术,2015,34(2):47-48.
[4]余耀.空冷机组高背压供热与抽汽供热的热经济性比较[J].中国电力,2016,49(9):104-108.
[5]刘冬升,王文营.直接空冷机组高背压供热改造分析[J].河北电力技术,2016,35(1):48-50.
[6]佚名.大型空冷机组高背压供热运行特性分析[J].热力发电,2018,47(8).
论文作者:郑延超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签：机组论文; 凝汽器论文; 电耗论文; 经济论文; 方式论文; 蒸汽论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第30期论文;