（深能热力（河源）有限公司 广东河源 517000）
摘要：为了节能降耗、提高机组的经济性，满足电厂供热供汽的实际需求，对600MW凝汽式汽轮机进行供热改造是行之有效的节能手段。汽源采用从再热热段抽汽并对再热热段减温后与中排压力匹配后接至厂区内蒸汽联箱再对外供蒸汽。本文在阐述供热改造的同时，也对改造过程中的几个重要环节进行了分析，解决了机组在改造过程中产生的问题。
关键词：600MW凝汽式汽轮机；供热；改造；抽汽；减温减压
深能合和电力（河源）有限公司主机设备采用哈尔滨三大动力厂与日本三菱公司合作生产的600MW 超超临界燃煤机组，机组容量大、参数高、环保性能好，煤电转换效率可达44.7%。经哈尔滨汽轮机厂核实深能合和电力（河源）有限公司广东河源电厂一期工程2×600MW 机组单台机组热段允许最大抽汽量为100t/h、冷段允许最大抽汽量为100t/h、中排允许最大抽汽量为80t/h，具有可靠的供热能力。对机组进行通流改造足以满足河源市高新技术开发区用汽需求。
改造机组是指在保持原机组设计蒸汽参数、热力系统不变，高中压缸外缸不变，高压隔板套原支撑方式不变的前提下进行优化设计。将纯凝机组改造为供热机组，通常情况下可采用的方式有三种：第一是采用减温减压器对低压蒸汽或高压蒸汽减温减压后，使其达到供热参数要求；第二是采用压力匹配器，以高压蒸汽通过高速喷嘴引射低压蒸汽，使其温度、压力提高以达到蒸汽参数要求；第三是汽轮机本体改造。下面就三种方式展开讨论。
1、减温减压器方案
减温减压装置可对热源（电站或工业锅炉以及热电厂等处）输送来的一次（新）蒸汽压力、温度进行减温减压，使其二次蒸汽压力、温度达到生产工艺的要求。减温减压装置由减压系统（减温减压阀、节流孔板等）、减温系统（高压差给水调节阀、节流阀、止回阀等）、安全保护装置（安全阀）等组成。减温减压器工作原理图见下图：
减温减压器方案优点：
1）技术成熟，管路相对简单，改造周期短。
2）投资少，主要是减温减压器费用、管道费用和电气仪表费用。
3）由于主要是工业负荷，可以常年供热，不受季节性的限制。
4）改造为热电联产机组方案如果能够得到省发改委的认可，可常年保持机组较高负荷率。
减温减压器方案缺点：
1）直接将高参数蒸汽减温减压，节流损失较大，造成能源的直接浪费。
2）工质运行工况激烈交变，不利于系统稳定。
2、压力匹配器方案
压力匹配器是提高低压蒸汽压力的专用设备。其原理是利用高压蒸汽（驱动蒸汽）通过喷咀喷射产生的高速气流，将低压蒸汽吸入，使其压力和温度提高，而高压蒸汽的压力和温度降低。从而使低压蒸汽的参数满足不同用户企业的要求，利用了原来不能利用的蒸汽，达到节能的目的。压力匹配器中装有针型调节阀，能保证用汽蒸汽压力在流量30～100％的范围内不变。该设备应用在热电联产系统中经济效益显著，投资回收期2～6 个月。
压力匹配器工作原理，实质上是蒸汽喷射泵的技术，利用汽机热段中压蒸汽作为驱动蒸汽，被抽的蒸汽是汽机四抽，通过压力匹配器内匹配、调节，将四抽压力提升。压力匹配器送出蒸汽压力、温度是根据压力匹配器送出蒸汽流量、供热干管管径、沿途蒸汽用户要求的蒸汽参数、终端用户要求的压力等通过水力计算，确定压力匹配器送出的蒸汽压力与温度。
压力匹配器方案优点：
1）方案相对减温减压管路布置稍复杂，但相对通流部分改造，仍较为简单，只需新增相应管路设备，改造周期短。
2）投资相对较少，主要是压力匹配器费用、管道费用和电气仪表费用。
3）由于主要是工业负荷，可以常年供热，不受季节性的限制。
4）改造为热电联产机组方案如果能够得到省发改委的认可，可常年保持机组较高负荷率。
5）用高参数蒸汽提升低参数蒸汽达到中间参数蒸汽，可以利用一部分已做功发电的低压蒸汽，节约能源，这是该方案的主要优点。
压力匹配器方案缺点：
1）目前压力匹配器运行噪音较大，必须增设专用隔音罩。
2）由于多了一条进口低压管道，管道在厂房内布置时需要更多空间，同时投资相对减温减压方案稍大。
压力匹配器工作流程见下图：
3、汽轮机本体改造方案
按照国家电力行业标准DL/T891-2004《热电联产电厂热力产品》中的规定：“凝汽式机组经过较少改动，形成凝汽、抽汽两用汽轮机，主要是在中、低连通管上增加蝶阀或回装隔板作为抽汽调节机构。”
改造方式的最终确定还需要对供热管网操作参数和供热管网设计参数进行确定。低压蒸汽管网操作温度 327～334℃；低压蒸汽管网操作压力 0.835～0.88MPa（G）；设计参数需为电厂低压参数汽源，低压蒸汽管网设计温度 340℃；低压蒸汽管网设计压力 1.0MPa（G）；
蒸汽管道设计类别为GC2 压力管道。
由于本设计的设计温度较高，建议采用从再热热段抽汽减温后与中排抽汽进行压力匹配得到符合要求汽源外供蒸汽；并在再热热段抽汽减温后增设一路管，该管道上设置调压阀，管道在机组负荷较低以至压力匹配器无法匹配出符合要求汽源时投用并对汽源进行减压后外供。
对于机组供热改造，在供热工况下，只是改变了对置低压缸的流量，高压缸、中压缸运行工况基本没有变化，仅低压缸相当于在部分负荷下运行，效率有所降低。但由于改造后机组多运行在供热工况下，部分蒸汽被抽走，对汽轮机而言，减小了冷源损失，降低了热耗值，极大地提高了整机的经济性，有明显的改造价值。
参考文献：
[1]吕红缨，朱宁．秦皇岛热 电厂300MW凝汽式机组设为供热机组可能存在问题的探讨 [J]．热力发电，2007，36（1）：51—53．
[2]臧燕光．供热机组低真空供热改造安全性校核研究[J1．节能，2005（10）：31—33．
[3]热力发电厂（第二版）叶涛主编.中国电力出版社.
论文作者:王磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签：蒸汽论文; 压力论文; 机组论文; 低压论文; 参数论文; 减压器论文; 汽轮机论文; 《电力设备》2018年第13期论文;