摘要：随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，人民的生活质量也在不断提升，居住条件得到了有效的改善，热负荷需求不断增加。大部分城市(工业或采暖)供热以热电联产方式为主，即采用供热机组供热，得到两种产品:电能和热能，提高了机组经济性。稳定的汽轮机运行模式转换控制，保证了机组热电转换的安全可靠，根据热负荷调整到相应的机组运行模式，保证供热目标的同时资源得到充分利用。本文主要对蒸汽联合循环发电机组供热运行方式及优化措施进行了一定的分析。
关键词：蒸汽联合；循环；发电机组；供热；运行方式
1 燃气--蒸汽发电机组概述
从实际的情况来看，现阶段燃气--蒸汽联合循环机组是主要的热电设备，主机设备包括了燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机，联合循环的配置方式则是以单轴和多轴配置为主，外部的供热循环是根据供热数据差别具体确定。
2 供热运行方式
燃气--蒸汽联合循环发电机组的供热运行模式是以空气进入、天然气加热、余热锅、高中压缸、低压缸以及热网加热器设备的循环是实现供热作业。具体运行方式如下：
2.1 背压运行方式
燃气--蒸汽联合循环发电机组中，背压运行方式是主要的形式之一，它的构成种类中纯背压运行的方式只能靠热网的用量来调整发电量了，如果热网用汽量比较稳定，且超过额定蒸汽的50%以上，设定好背压压力后，投入自动调节。机组背压工况运行时，低压转子随转。热网加热器疏水回至凝结水泵前置泵出口凝结水系统，通过凝结水泵送入锅炉尾部低压省煤器，并进入低压汽包兼除氧器。余热锅炉产生的低压过热蒸汽与全部汽轮机中压缸排汽一起进入热网加热器。而背压方式主要是两种。一是，二拖背压式的运行方式。“二拖一背”运行方式下，发电机组是以两个“一拖一”机组的组合形式开展，在原有的供热设备的基础上，新建一套与原有设备相匹配的燃气轮机和余热锅炉的发电机组。二是，一拖一背压式运行方式。“一拖一”背压式是燃气--蒸汽联动循环发电机组的常见方式，运行的过程先是燃气机进行解汽的作业，余热锅炉产生的不同压力值需要从旁支的通道传输，通过另一台燃机带动汽轮机的工作，根据实际的数据来看，此模式下运行负荷和供热量之间的呈现出了正比例的关系。
2.2 抽凝运行方式
机组抽凝工况运行时，热网疏水经过热网疏水泵，直接排至凝结水泵前置泵出口，与凝结水一起送入锅炉尾部低压省煤器，并进入低压汽包兼除氧器。余热锅炉产生的高压过热蒸汽、再热蒸汽分别送入汽轮机的高、中低压缸作功，乏汽排入凝汽器。余热锅炉产生的低压主蒸汽与汽轮机中压缸排汽合并后作为供热抽汽至热网加热器，实现对外供热，另外一部分中压缸排汽进入汽轮机低压缸做功。
2.3 纯凝工况
机组纯凝工况运行时，凝汽器来的凝结水由凝结水泵前置泵升压，经过除铁过滤器过滤、轴封加热器，再经凝结水泵主泵加压并后送入锅炉尾部低压省煤器，之后进入低压汽包兼除氧器。除过氧的给水一部分通过低压蒸发器和过热器生成低压过热蒸汽，其余的给水经过高、中压给水泵，分别经过高、中压省煤器、蒸发器和过热器分别生成高、中压过热蒸汽。高压缸排汽与中压过热汽混合后送入再热器生成再热蒸汽。余热锅炉产生的高压过热蒸汽、再热蒸汽和低压过热蒸汽分别送入汽轮机的高、中压缸入口和低压补汽口，在汽轮机中作功后，乏汽排入凝汽器。
2.4 全切工况
机组汽轮机全切工况运行时，热网回水经凝结水泵升压后，送入锅炉尾部低压省煤器，并进入除氧器及低压汽包。低压汽包内的水一部分经低压蒸发器、过热器，产生低压过热蒸汽送至热网。低压汽包内另一部分水经高、中压给水泵，分别送入高、中压系统。高压系统的水经高压给水泵增压后流经高压省煤器、高压蒸发器和高压过热器，产生高压过热蒸汽经汽轮机高旁减温减压，与中压过热蒸汽汇合后经过再热器进入中旁，经中旁减温减压后送至热网。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 存在的问题
3.1 中排压比问题
在抽凝运行模式热负荷比较大时(低压调门开度小，抽汽调门开度大)，若热网系统出现故障，抽汽回路会立即切断，即抽汽逆止门、关断门均关闭，此时虽然低压调节门指令瞬时置100%，但门体本身并不会立即开，而是按阀门本身设计的速率慢慢开大，这样造成中排压力瞬间增大，引起中排压比动作而跳机。在背压运行模式时，低压回路已经全部切断，此时若出现热网系统故障，抽汽回路切断同样会造成中排压比高动作而跳机。为了保护汽轮机设备安全，工艺或控制需要完善。
3.2 控制电源问题
低压侧所有电磁阀控制均为交流220V电源，当冗余电源切换时，虽然切换时间满足要求，但也会给响应精度高的汽轮机调门造成抖动，应该更换为直流控制电源更加可靠。
4 设备检修和维护
4.1 压气机进气系统清洁与改进
压气机进气系统压力损失会影响燃气轮机性能，进气系统中的消音器、过滤器、加热器等设备长期运行易被杂物堵塞，应加强运行中在线清吹，并利用停备机会及时清理或更换，以减小进气系统阻力。在压气机原进气过滤装置前增设一组能够在线清理的粗滤网，以缓解滤芯堵塞，延长滤芯寿命；结合实际情况，在粗滤网前还可增加必要的过滤防护装置，北方地区进气系统要做好防霜冻措施。做好进气系统密封防护工作，防止雨水等进入系统或空气旁路通过过滤装置。根据实际情况，对消音器进行优化改造，减小进气系统压损。
4.2 热力系统优化改进
制定疏放水阀门漏泄检查清单，定期检查和治理热力系统“跑、冒、滴、漏”，重点减少高旁、中旁、低旁、减温水、给水泵再循环阀以及主汽阀、主汽管道等阀门及疏水阀内漏；对热力系统疏水方式进行优化，整合并减少不必要的疏水点，分析减少常通的疏水缩孔，优化轴封系统的汽源和疏水方式；对电厂采用的低压辅助蒸汽进行优化，尽可能采用低压力等级的汽源。
4.3 机组保温治理
检修前后应当对系统管道和设备（例如：燃气轮机本体、余热锅炉进口烟道、炉壳、出口烟道、汽机本体、主汽管道等）的保温性能进行测试。对保温测试结果超标的部位应及时维护或检修。对于燃机本体无保温机组，应开展本体加保温的可行性研究。
4.4 仪器仪表定期校验
定期校验厂内测量仪表，定期检查数据传送回路，保证厂内各分系统数据传输的正确性、同步性，提高运行监测及统计数据的完整性和可靠性。
4.5 停运状态节能管理措施
为防止热力设备水、汽系统在停备期间发生腐蚀，需采取保养防护措施，余热锅炉宜采取开机保养与热风干燥保养相结合的停用保养方法。燃气轮机长时间停机备用及检修、安装过程中，宜将燃气轮机内部空气由压气机进气室抽出，进入干燥模块除湿处理后返回压气机进气室，并确保燃气轮机干燥模块连续稳定运行，定期记录燃气轮机内部湿度，防止燃气轮机叶片腐蚀。
结束语
总而言之，供热机组根据热网需求负荷，选择相应的汽轮机运行模式，既保证了供热的需求，也实现了能源的充分利用。在完善的汽轮机运行模式逻辑的控制下，热电转换稳定可靠，保证了汽轮机组长期安全稳定的运行。本文通过对汽轮机运行模式控制逻辑介绍和提出的一些问题，可以为同类机组提供参考与借鉴，并得到不断完善优化。
参考文献:
[1]李鹏飞，樊永红.浅议空冷发电机组乏汽供热改造对空冷系统运行的影响[J].科技与创新，2015(13):74+79.
[2]刘金海，赵强.纯凝发电机组供热改造方案探讨[J].能源与节能，2015(04):137-139.
[3]苏红乡，王婷婷，李钦朋.135MW级凝汽式发电机组供热改造[J].煤气与热力，2015，35(01):32-34.
[4]刘福秋.热泵技术在25MW供热机组循环水余热利用中的研究[D].华北电力大学，2014.
论文作者:方日波
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：低压论文; 机组论文; 蒸汽论文; 汽轮机论文; 疏水论文; 燃气轮机论文; 余热论文; 《电力设备》2019年第7期论文;