200MW供热机组热力系统优化设计
200MW单元机组协调控制设计
引言近年来，随着大型发电机组的的日益增多，大容量机组的汽机和锅炉都是采用单元制热力系统。
机、电、炉控制设备都放在单元控制室中，可以说，单元制运行方式简化了热力系统，使蒸汽经过中间再热处理成为可能，提高了机组的热效率。
随着电网容量的增大和对供电质量要求的提高，现代大型单元机组的负荷控制系统无一例外地采用了协调控制系统。
单机元组是由发电机、汽轮机和锅炉组成，共同配合工作来适应电网的负荷要求，并且共同保持机组的稳定运行，不能将汽轮机和锅炉的负荷控制任务分割开来讨论。
大型的机组都是以锅炉、汽轮机组成单元机组方式运行，机、炉之间相互联系紧密，成为一个不可分割的整体，因此，必须将二者作为一个联合的条件对象进行控制，又由于外部负荷变化时，机、炉的动态响应特性差别比较大，控制系统应该考虑两者的特点做适当地分工协调，以提高机组适应负荷变化和保持内部能量平衡的能力，所以协调控制就成为必然的趋势，协调控制系统的控制策略设计直接决定了协调控制系统的调试及控制品质。
单元机组是一个复杂的多变量强耦合控制对象，存在着大滞后、多扰动、时变等特性。
强烈的耦合给系统的控制带来较大的难度，一般通过设计补偿网络来消除和削弱这种相互的关联和耦合，把多变量控制问题转化为多个单变量控制问题来处理。
但是在具体实现时，也会遇到许多的困难，很难做到理想的解耦。
因此，有必要对解耦的理论方法加以必要的改进与简化。
多变量频域理论中的串联补偿法就是一种合理的W成为对角阵实现了各被调量解耦方法，该方法通过补偿网络的串联，使等效对象e的单变量控制。
在实际生产过程中，主要扰动常来自某一方面，对于这类生产过程被控对象，若采用单向解耦，不仅可以大量减少补偿装置，简化系统结构，同时也能取得更好的调节效果。
因此，针对单元机组通过解耦设计来实现协调控制具有重要现实意义。
第一章控制系统概述在生产和科学技术的发展过程中，自动控制起着重要的作用，目前已广泛应用于工农业生产、交通运输和国防建设。
200MW调整抽汽式汽轮机热力设计
本科毕业设计说明书题目：200MW调整抽汽式汽轮机热力设计学生姓名：学院：系别：专业：班级：指导教师：二〇一〇年四月六日摘要汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式热能动力机械，与其他原动机相比，它具有单机功率大、效率较高、运转平稳和使用寿命长等优点。
级是汽轮机的基本作功单元，由喷嘴和动叶组成。
本次毕业设计针对调整抽汽式汽轮机进行热力设计。
首先根据已知条件进行回热系统的热平衡计算，确定汽轮机近似热力过程曲线；确定压力级的级数和排汽口数，进行各级比焓降分配，并修正各回热抽汽点压力；然后对各级进行详细的热力计算，求出各级通流部分的几何尺寸、相对内效率和内功率，确定汽轮机实际的热力过程曲线；计算轴封漏汽量和阀杆漏汽并对整机效率进行了校核；对调整抽汽式与纯凝汽式机组的热经济性进行对比分析；最后绘制了汽轮机的纵剖面图。
通过本次毕业设计，综合运用了大学期间所学的专业知识，对汽轮机有了更加系统而全面的认识。
关键词：汽轮机；热力计算；热经济性AbstractSteam for the media to Turbine is the rotating thermal power plant . Compared with other original motive, it has a single power, more efficient, smooth operation and long life and other advantages. Turbine-class is the basic unit for power from the nozzle of the composition and dynamic.The graduation design is designed for thermals of extraction Steam Turbine adjustment. First, according to the known conditions of the thermal system, do heat balance calculation. determine approximate turbine heat curve; determine the level pressure and exhaust-mouth series of, at all levels than enthalpy drop distribution, and amendments to the extraction point of pressure and then Details of the heat levels, flow levels obtained part of the geometry, and the relative efficiency of the power to determine the actual turbine heat curve; calculated seal steam leakage of steam leakage and the stem and Efficiency To check the last adjustment of pure condensate extraction of steam and heat-generating units to conduct a comparative analysis of the economy. Finally draw the profile of the turbine plans.Through this graduate design, I have more systems and comprehensive understanding of steam turbine, comprehensively using of the University during the school's expertise.Keywords: Turbine; Thermodynamic calculation; heat economy目录第一章绪论 (1)1.1汽轮机概述 (1)1.1.1汽轮机的分类 (1)1.1.2汽轮机的发展史及现状 (2)1.2汽轮机热力设计的发展 (3)1.3热力设计的内容和主要目的 (3)第二章回热系统设计 (5)2.1回热系统的选择 (5)2.2原则性热力系统的计算 (6)2.2.1近似热力过程曲线的拟定 (6)2.2.2汽轮机总进汽量的初步估算 (8)2.2.2回热系统的热平衡的初步计算 (9)第三章通流部分的设计 (14)3.1排汽面积的计算 (14)3.2配汽方式和调节级的选型 (14)3.3压力级比焓降的分配及级数的确定 (15)3.3.1各级平均直径的确定 (15)3.3.2级数的确定及比焓降的分配 (17)3.3.3回热系统的修正 (19)3.4级的热力计算 (19)3.4.1出口面积及叶片高度的计算 (20)3.4.2反动度与损失系数的选择 (22)3.4.3级效率与内功率的计算 (23)3.5汽轮机漏汽量的计算 (34)3.5.1阀杆漏汽的计算 (34)3.5.2 轴封漏汽量计算 (35)3.6整机校核 (37)3.7调整抽汽式热效率的计算 (37)第四章结论 (39)注释 (40)参考文献 (41)谢辞 (43)第一章绪论汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式热能动力机械，与其他原动机相比，它具有单机功率大、效率较高、运转平稳和使用寿命长等优点[]1。
200MW级燃气—蒸汽联合循环机组供热能力最大化的应用研究
６・
科 技论 坛
２ ０ ０ ＭＷ 级燃气一 蒸汽联合循 环机组供热 能力 最 大化 的应பைடு நூலகம்研究
张 俊 文
（ 北京京能未来燃气热电有限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 分析 了 ２ ０ ０ ＭＷ 级 燃 气— — 蒸汽 联 合 循 环 发 电机 组 综合 采 用 ３ Ｓ离合 器 背 压供 热技 术 和 旁路 供 热 网技 术 ， 解 决 了机 组 冷 源损 失的问题 ， 提 高机 组 供 热 能 力 ， 增 加 了机 组 的 效 率 。 关键词 ： 联合循环 ； ３ Ｓ离合 器 ； 旁路 供 热
供热的稳定性和安全 睦， 同时提高机组供热的热电比， 进而明显提高机 通过 ３ ｓ 离合器与高压缸脱开， 低压缸解列， 汽轮机背压运行 ， 增加了机 组效 率 。 组的供热能力。背压工况时， 机组电负荷为 ２ １ ０ ． ３ ＭＷ， 机组供热能力为 １ 采用 ３ Ｓ离合 器技 术 ２ ０ ８ Ｍ Ｗ， 汽轮机最大排汽量为 ２ ８ ３ ． ２ ５ ｔ ／ ｈ ， 机组效率为 ８ ５ ． ７ ９ ２ ％。 传统燃气——蒸汽联合循环机组为了保证机组的安全运行 ，在机 通过汽轮机三种运行工况分析 ， 机组冬季背压运行时， 大大减少了 组抽汽供热期间必须保证汽轮机低压转子冷却 的最小流量 ，即保证低 机组的冷源损失提 高了能源利用效率提 高机组经济性 。 背压工况比最 压缸的最小通流量 ， 也就是低压缸的最小凝汽量 ， 这部分凝汽量 的热量 大抽汽工况增加供热量 ４ ５ ． ８ ％，提高机组效率 １ ５ ． ６ ％。机组热耗降低 经过循环水冷却 ， 最后通过冷却塔排放掉 ， 致使机组的供热能力和机组 ９ ３ ２ ． ６ ５ ｋ Ｊ ／ ｋ ｗ ｈ ， 机组气耗降低 ０ ． ０ ２ ７ １ Ｎ ｍ ３ ／ ｋ ｗ ｈ ， 具有极高的经济效益。 效率降低。 ２ 采用 旁路供 热 网 系统 在２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组汽轮机的高压缸和低压 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气—蒸汽联合循环机组配置 １ ０ ０ ％容量 的高 、 缸之间加装 ３ Ｓ 离合器后 ， 汽轮机低压缸可以解列， 退出运行 ， 关闭在汽 低压旁路 ， 并在传统机组汽轮机旁路的基础上 ， 在汽轮机高 、 低旁上各 机高中压缸和低压缸之间联通管上的截止阀和调节阀 ， 低压缸不进汽 ， 增加一根管道 ， 分别连接到热网抽汽管道上 ， 在旁路至凝汽器和热网抽 减少了机组的冷源损失 ， 提高了机组的供热能力， 提高 了机组的效率。 汽管道支路 匕 加装一蝶阀，可以方便地把余热锅炉产生的蒸汽全部通 以西门子 ２ ０ ０ ＭＷ级 “ 一拖一”双轴燃气—蒸汽联合循环机组为 过旁路进 人 凝汽器或热 网加热器。在汽轮机退出运行时， 把余热锅炉产 例， 与西门子 Ｅ型燃气轮机配套的汽轮机额定功率 ８ １ ＭＷ， 次高压 、 双 生的蒸汽全部切换到热 网加热器里 ， 实现机组供热能力最大化 。 缸、 双压 、 无再热 、 下排汽、 抽汽背压式汽轮机 ， 由高压缸和低压缸组成 ， 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气＿蒸汽联合循环机组配置汽轮机旁路供 热 。 汽轮机采用分缸布置 ， 在汽轮机高、 低压缸转子之间采用 ３ ｓ 离合器连 网系统 的系 统 图如 图 ２ 接， 可 以通 过 ３ Ｓ离合 器使 汽轮 机背 压 运行 ， 低 压缸 解列 ， 不需要 蒸 汽 排 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组采用旁路供热网方 入凝汽器进行冷却 ， 没有凝汽损失 ， 汽轮机排气全部用于加热热网加热 式 ， 在遇到极端天气的情况下， 汽轮机背压运行的供热量也满足不 了用 器。 在机组最大抽汽工况时热负荷不能满足外界对热负荷需求是， 可以 户热负荷时 ， 汽轮机可退出运行 ， 余热锅炉产生的蒸 汽全部通过汽机旁 通过 ３ ｓ 离合器解锁使机组背压运行提高供热能力 ， 满足用户的用热安 路供给热 网加热器 ， 实现机组供热能力最大化 ， 达到 ２ ８ ３ ． ４ ＭＷ， 保证 了 全。 用户的用热安全 ， 具有极佳的社会效益 。 西门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组的汽轮机带 ３ Ｓ 离 ３ 结论 百 ｙ ｘ 丽 ￣ ｉ ｔ ： ｌ 的系统图如图 １ 。 西 门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气 —蒸 汽联合循环机组汽轮机在高压缸 和 汽轮机由抽凝工况转为背压工况操作简便 、 切换过程安全可靠 ， 首 低压缸之间加装 ３ ｓ 离合器， 可以使机组汽轮机背压运行 ， 大大减少了 先通过油压控制信号 ， 使３ ｓ 联轴器解锁， 低压启动阀打开， 低压抽汽调 机组的冷源损失提 高了能源利用效率， 提高机组经济Ｉ 生。 整碟阀逐步关闭 ， 减少低压缸负荷。低压抽汽碟阀完全关闭后， 由低压 机组设置汽轮机旁路供热网系统 ，极大地提高了机组对外供热能 启动阀控制低压缸转速 ， 使３ ｓ联轴器逐步脱开， 低压启动阀控制低压 力 ， 在极端天气的情况下 ， 实现机组供热能力最大化 ， 在汽轮机故障的 保证机组供热的稳定性 ， 提高了机组对热负荷的适应能力。 转速降至预先设定的较低的转速 ， 低压主汽门关断 ， 低压启动阀随后关 情况下 ， 断， 低 压缸 完 全解列 。 参考 文献 １ １ 焦树 建 燃 气一 蒸汽联 合循环 ［ Ｍ 】 ． 北京： 机 械工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ０ ． 西门子 ２ ０ ０ ＭＷ 级燃气——蒸汽联合循环机组汽轮机加装 ３ Ｓ离 『 合器后 ， 汽轮机有纯凝 、 抽凝和背压三种运行方式效率比较： 『 ２ １ 赵玺灵等． 增大燃气热电联产供热能力的方式研 究— —应用 ３ Ｓ离合 暖 通空调 在非采暖工况时，将低压缸通过 ３ ｓ 离合器与高压缸轴端连接 ， 全 背压供 热 与应 用基 于吸 收式换 热 的 集 中供 热技 术 的 比较 田． 部开启高压缸排汽蝶阀， 汽轮机纯凝运行 。机组电负荷 ２ ４ ９ ． ６ Ｍ Ｗ， 高压 Ｈ Ｖ ＆ Ａ Ｃ ， ２ ０ １ ４ ， ４ ４ （ １ ） ． ［ ３ １ 董奎 ， 艾松 ． 先进 型 Ｆ级 燃 气一 蒸汽联 合 循 环供 热 工程 应 用【 Ｊ ｊ ． 热 力 主汽流量 ２ ２ ６ ． ８ ｔ ／ ｈ ， 低压主汽流量 ５ ７ ． ２ ｔ ／ ｈ ， 机组效率 ５ １ ． ７ ％。 在供热工况时 ，在汽轮机最大抽汽量 １ ８ ３ ． ５ ｔ ／ ｈ 可满足供热负荷需 透平 ， ２ ０ １ ３ ， ４ ２ （ １ ２ ） ．
200MW供热机组(正文)
说明1.1 原电力工业部电力规划设计总院1997年颁发的《电力设计生产工时定额》执行以来，由于电力工程新技术的广泛应用、设计深度、内容和手段上发生了很大的变化，增加了许多新的内容，为了指导设计单位的生产经营管理，特组织有关电力设计单位对原定额进行了修（新）编。
1.2 本次发电工程定额修（新）编的内容有：25MW、50MW供热机组部分；100MW凝汽机组部分；100MW供热机组部分；200MW凝汽机组部分；200MW供热机组部分；300MW凝汽机组部分；600MW凝汽机组部分；900MW凝汽机组部分；脱硫系统工程部分；空冷系统工程部分（直冷系统待出版）；核电工程部分（待出版）；燃气轮机组部分（待出版）。
1.2.1 本册定额适用于国产200MW供热机组部分。
1.3 设计工作要严格执行国家规定的基本建设程序，设计的内容深度应符合国家及行业的现行有关规定。
1.4 本定额是按一般独立担任分册设计人员的技术水平编制的。
1.5 设计中采用新技术、新设备、新工艺、新材料在定额外另行增加工日，当采用非标准设备设计和制作图时，按其工作量，另行增加工日。
1.6 本定额工日含初步设计、施工图设计及其工程设计管理，即：直接工日、辅助工日和备用工日。
直接工日是指设计专业组内生产人员用于计算、设计及制图、编写说明、校核及修改、互提资料、会签及联系配合等需用的全部工日。
辅助工日是指设计阶段正式开始前进行的准备工作、工程设计管理以及结束后资料整理归档需用的全部工日。
其工作内容包括：提勘测任务书、验收勘测成品、签订有关设备的技术协议、外委设计的协调配合、编写设计计划大纲等准备工作；工程设计质量检查、设计技术交底、解决施工中设计技术问题，参加试车考核和竣工验收等服务、设计回访、工程总结及专业资料整理归档等。
备用工日是为工程设计中一些不可预见的工作量而设置的。
1.7 凡国家计委、建设部计价格[2002]10号文《工程勘察设计收费标准》中未包括的项目本定额中不包括。
供热系统优化设计与改进
供热系统优化设计与改进随着科技的进步，人们对生活品质的要求也越来越高。
特别是在冬季，供热系统的稳定性和节能性显得尤为重要。
对于现代供热系统而言，优化设计和改进方案的实施可以助力系统的提升和优化。
本文将从以下几个方面探讨供热系统领域的优化设计和改进方案。
一、利用节能技术为了提高供热系统的能效和减少资源浪费，利用节能技术是非常必要的。
目前，一些供热系统在冬季加热过程中，常采用的多是蒸汽或热水式供暖方式。
但这种传统的供热模式不仅存在能源瓶颈和环保问题，而且能源利用率较低。
为了降低能源消耗，提高节约效益，人们开始尝试一些新技术的应用。
首先，充分掌握制冷与制热机组的技术特点和机组运行的要求。
可以选择一些高效节能的制冷设备，以提高制冷效率和减少能源消耗。
其次，选用高效隔热材料，可以起到减小能耗的作用。
采用高压配电和低压变乱技术，还可降低能源消耗并延长供暖设备的使用寿命。
最后，可以着手开展新能源的应用，例如利用太阳能作为供暖来源，或探索风力发电等可再生能源，彻底摆脱对煤气和电力的依赖。
二、提高供热系统的控制质量供热系统的控制质量是整个系统反应速度、运行效率以及调节精度等重要参数的唯一标准。
如果控制质量不佳，会导致整个供热系统的稳定性降低和能耗受损。
因此，在优化设计和改进方案中，重视控制质量至关重要。
首先，选择高精度的温度、压力以及负荷控制元件。
其次，采用PLC或其他先进控制器（如单片机和DSP）进行精确控制。
通过控制器的内存存贮，可以实时调整提高系统的运行效率和减少能源消耗。
最后，通过软件程序进行系统调控，可对整个供热系统的运转状态和控制参数进行监测和分析，及时发现和解决问题，提高控制质量。
三、改善供热设备的整体性能供热系统的设备是其运转的核心，也是系统性能的重要制约因素。
现如今，供热设备种类繁多，包括锅炉、热水器、换热器等。
在优化设计和改进方案中，全面改善每个供热设备的整体性能十分必要，这可以显著提升整个供热系统的效率和稳定性。
供热机组供热优化方案分析
供热机组供热优化方案分析摘要：节能减排和应对气候变化已经成为我国当前经济社会发展的一项重要而紧迫的任务，国家对此高度重视。
与此同时，节能减排与我们每一个公民的生活息息相关，参与节能减排也是每一位公民应尽的义务。
供热是热电厂的主要任务之一，在汽机的运行工作中占较大比重，如何在保证安全稳定供热的前提下，优化供热运行方式，降低能耗，实现节能减排，是本文重点讨论的内容。
关键词：供热机组；供热优化；方案1.热网加热器的选型1.1热网加热器简介热网加热器是热水管网回水的加热设备，它采用汽轮机蒸汽抽汽、锅炉蒸汽或其他热源的降温减压等方式加热热网回水和工业生产。
目前热网加热器一般选用壳管式，称为全焊接板式水蒸汽换热器。
与一般的壳型设备相比，板式换热器管1/3只要体积大，但焊接板式水蒸汽换热器的传热系数要高得多，而且换热器适应性强，拆装方便。
全焊板式热网加热器在电厂做热网加热器，由预先加工成的具有特别波纹的钢板经特别精确激光焊接构成的全焊板式热网加热器。
它的流道一侧是椭圆形管状，另一侧由管状的外侧构成波纹状的相似搓衣板的宽广的流道，因而称为管板混合式换热器。
管侧流和板侧流在换热器中的单个流程上是错流活动，构成两侧高效率的错－逆活动传热。
全焊板式热网加热器与管壳式换热器的比照，有如下优势：波纹管板推进进步湍流度，从而使整体的传热系数到达管壳式换热器的3到5倍；换热器一、二侧温度接近到3℃时还能作业；交织焊接的板片构成湍流，结垢比管壳式换热器细微得多，运行周期大为加长，根本可避免保护；结构紧凑，占用空间仅为管壳式的1/3～1/4；全焊板式热网加热器的优越性还体现在节能上面。
1台换热器除了满意蒸汽冷凝需要外，还以较高的热效率收回显热[1]。
1.2全焊接板式热网加热器与管壳式换热器比照全焊板式热网加热器与管壳式换热器的比照，有如下优势：波纹管板推进进步湍流度，从而使整体的传热系数到达管壳式换热器的3~5倍；换热器一、二侧温度接近到3℃时还能作业；交织焊接的板片构成湍流，结垢比管壳式换热器细微得多，运行周期大为加长，根本可避免保护；结构紧凑，占用空间仅为管壳式的1/3～1/4；全焊板式热网加热器的优越性还体现在节能上面。
200MW机组热力系统节能分析
０ 前
言
电厂是生产 电能的工 厂 ， 同时 也是 消耗能 源 的大户 ， 随 着我 国电力工 业逐 步走 向 市场 化 ， 以及 “ 网分 开 ， 厂 竞价 上
网” 措施 的实行 ， 电厂节能工作显得更加迫切和重要 。 等效热降法是上个世纪 ７ Ｏ年代发展起 来的一 门热工理
论 ， 热 力系统分析 、 算和节能研究 的一种实用性 方法… 。 是 计
等效热降法既可用于整体热力系统 的计算 ， 也可用于 热力系 统的局部定量计算 。等效热 降法摒弃 了常规计 算的缺点 ， 不
需要全盘重新计算就能查明系统变化后 的热经 济性 ， 具有 简 捷、 方便 和准确 的特 点 。本文 就是 基于这 一理 论 ， 对某 电厂
２０ ０ ＭＷ 机组 中的外 置式 蒸汽 冷却 器 系统 、 置式疏 水冷 却 外
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｕｓｎ ｑ ｉａｅ ｔ ｎ ｈ ｌ ｙ ｄ ｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ，ｔ ｅ ｍｏ ｙ ａ ｃ ｓ ｓｅ ｏ ０ ＭＷ ｎｔ ｉ ａ ａｙ ｅ ｕ ｎ ｉ ｔ ｅｙ Ａ ｓｒ ｃ ： ｉ ｇ ｅ ｕ ｖ ｌｎ ｔ ａ ｐ ｒｐ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｙ ｔｍ ｆ２ ０ ｅ ｕ ｉ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ ｑ ａ ｔ ａｉ ｌ ． ｔ ｖ ｐ ｏ ｏ ａ ｆ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｓａ ｅ ｇｖ ｎ ａ ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｅｉ ｉｎ ｙ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｏ ｅａ ｉｎ ｏ ｅｍｏ ｙ ａ ｃ ｓ ｓｅ ｒ ｐ ｓ ｌｏ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ｒ ｉｅ ｃ ｏｄ ｎ ｏ ｄ ｆ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃｉ ｎ ｐ ｒ ｔ ｆ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｙ ｔｍ．Ａ ｏ ｄ ｂ ｎ ｉ ｃ ｏ ｏ ｔ ｇ ｏ ｅ — ｅ ｔ ｓｇ ｉ ｅ ｆ ｒｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔ ａ ｅ ｂ ｅ ａ ｒ ｄ ｏ ｔ ｉ ｉ ｆ ａ ｎ ｄ ａ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｓｈ ｖ ｅ ｎ ｃ ｒｉ ｕ ． ｅ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ｉ ；ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｙ ｔ ｍ ； ｑ ｉ ａ ｅ ｔｅ ｔ ａ ｐ ｒ ｐ； ｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｎ ｔ ｔ ｅ ｍｏ ｙ ａ ｃ ｓ ｓｅ ｅ ｕ ｖ ｌｎ ｎ ｈ ｌ ｙ ｄ ｏ ｅ ｅ ｇ ａ ｉ ｇ
供热系统的能源效率提升与优化设计
供热系统的能源效率提升与优化设计随着能源紧缺和环境污染的日益严重，供热系统的能源效率提升和优化设计变得尤为重要。
本文将探讨一些提高供热系统能源效率的方法和优化设计的策略。
一、热源选择与热能回收供热系统的热源选择是能源效率提升的关键。
传统的供热系统多采用燃煤锅炉作为热源，但其燃烧效率低下且产生大量污染物。
相比之下，采用天然气锅炉或地热能等清洁能源作为热源，不仅能提高燃烧效率，还能减少环境污染。
此外，热能回收也是提高供热系统能源效率的重要手段。
通过在烟气中安装烟气余热回收装置，可以将烟气中的热能回收利用，提高热源的利用效率。
同时，在供热系统中设置余热回收装置，将热水和蒸汽中的余热回收利用，可以有效降低能源消耗。
二、管道绝热与输配热优化供热系统中的管道绝热是提高能源效率的重要环节。
合理选择绝热材料和施工工艺，可以减少管道热量损失，提高输配热效率。
同时，定期检查和修复管道绝热层的损坏，保持其完好，也是维护供热系统能源效率的关键。
在输配热方面，优化设计也能够提高能源利用效率。
合理规划供热管网的布局，减少管道长度和压力损失，降低能源消耗。
同时，采用智能控制系统，根据不同区域的供热需求进行调节，避免能源的浪费。
三、热力站的优化设计热力站作为供热系统的核心组成部分，其优化设计对于提高能源效率至关重要。
首先，热力站的选址要合理，尽量减少输配热的损失。
其次，合理配置热力站的设备，如泵、阀门等，以减少能源的浪费。
此外，采用高效的换热器和控制系统，能够提高热力站的运行效率。
四、能源监测与管理能源监测与管理是提高供热系统能源效率的重要手段。
通过安装智能计量设备和监测系统，可以实时监测供热系统的能耗情况，并进行数据分析和评估。
基于监测数据，可以及时发现能源浪费的问题，并采取相应的措施进行调整和优化。
同时，建立能源管理制度和培训机制，提高供热系统操作人员的能源管理水平，也是提高能源效率的关键。
总之，供热系统的能源效率提升和优化设计是一个系统工程，需要从热源选择、热能回收、管道绝热、输配热优化、热力站设计以及能源监测与管理等多个方面入手。
200MW机组锅炉给水泵过热减温水系统节能优化
200MW机组锅炉给水泵过热减温水系统节能优化
首先，从系统设计方面来说，可以采取以下措施进行节能优化。
1.优化供热系统的结构。
通过优化供热系统的结构，减少管道和阀门
的压力损失，降低系统的阻力，提高流体的流动性，从而减少能源消耗。
2.选用高效的设备。
在锅炉给水泵的选择上，应优先选用高效率、低
能耗的设备，如采用变频调速技术的电动泵，可以根据实际需要调节泵的
转速，降低能耗。
3.减少泵站的距离和高度差。
减少泵站之间的间距和高度差，可以降
低泵站的耗能，减少输送能量的损失。
其次，从系统运行方面来说，可以采取以下措施进行节能优化。
1.合理设置截止阀门。
在泵站的进出口管道设置截止阀门，定期检查
和保养阀门，合理调节阀门的开度，减小阻力损失，降低能耗。
2.定期检查泵的性能。
定期检查泵的轴承、密封件以及电机的运行情况，确保其处于良好的工作状态，减少泵的能耗。
3.使用节能控制器。
安装并配备节能控制器，可以根据实际运行状态
和需要，自动调节设备的运行参数，降低能耗。
4.进行系统运行监测与优化。
通过对系统运行情况进行监测和优化，
及时发现问题和不足之处，及时采取措施进行改进，提高能源利用效率。
总之，通过对200MW机组锅炉给水泵过热减温水系统的节能优化，可
以有效降低能源消耗，提高能源利用效率。
在设计和运行方面的改进措施，可以使系统更加高效、稳定地工作，节约能源和降低生产成本，具有重要
的经济和环境效益。
200MW机组锅炉给水泵过热减温水系统节能优化
200MW机组锅炉给水泵过热减温水系统节能优化随着社会经济的发展和工业生产的不断扩大，能源资源消耗问题日益凸显。
作为一个国家的基础设施，发电厂的节能减排尤为重要。
在发电厂中，锅炉给水泵是一个关键的设备，其运行情况直接影响着机组的安全运行和供电稳定性。
作为一个200MW机组锅炉给水泵过热减温水系统的节能优化方案，首先需要对现有系统进行全面的调研和分析，找出存在的问题和瓶颈。
然后，针对这些问题和瓶颈，提出相应的改善方案和优化措施。
目前，锅炉给水泵过热减温水系统存在的主要问题有：过热减温水系统的设计不合理，系统运行效率低，能量利用率不高；存在漏水、泄水等问题，造成能源浪费；系统稳定性差，容易引发故障和事故等。
针对上述问题，我们可以提出以下改进和优化方案：1.优化系统设计：通过对现有系统进行全面评估，重新设计过热减温水系统，提高系统的运行效率和稳定性。
可以采用先进的仿真软件对系统进行模拟，找出系统中存在的瓶颈和问题，进行逐步的改进。
2.提高系统能量利用率：通过调整系统的运行参数，优化控制策略，提高系统的能量利用率。
可以考虑引入先进的节能技术，如变频调速技术、高效能水泵等，提高系统的输送效率和能源利用效率。
3.解决漏水、泄水问题：通过加强对系统的监控和维护，及时发现和处理系统中存在的漏水、泄水等问题，减少能源的浪费。
可以建立完善的维护管理制度，定期对系统进行检查和维护，确保系统的正常运行。
4.加强系统安全保障：通过提高系统的安全性和稳定性，预防事故的发生。
可以考虑增加系统的备用设备，建立应急预案，加强对系统的监控和检测，及时发现和处理故障，保障系统的安全运行。
总的来说，对200MW机组锅炉给水泵过热减温水系统进行节能优化是一个综合性的工程，需要从系统设计、运行管理、技术应用等多个方面进行改进和优化。
只有全面提高系统的效率和节能性，才能有效降低能源消耗，提高供电质量，推动我国能源生产向绿色、高效、可持续的方向发展。
200MW机组低真空循环水供热改造
R e sea rch and E xp lo ra tio n|研究与探索•改造与更新200M W机组低真空循环水供热改造李宏旭，陈永辉(国家电投阜新发电公司，辽宁阜新123003)摘要：根据公司增加供热能力及节能降耗需要，对01号机组进行低真空循环水供热改造。
通过将凝汽器的真空度降低，把凝汽器改为供热系统的热网加热器，直接用作热网的循环水换热实现冷却水温提高，充分利用机组排汽的汽化潜热加热 热网循环水，从而提高机组的循环热效率，将冷源损失降低为零。
关键词：汽轮机；低真空；循环水供热；热效率中图分类号：TM611.3 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 08 (下）-0040-02国家电投阜新发电公司的前身阜新发电厂，始建于1936年。
后经多次扩建，到1961年4月，装机容量达57.4万千瓦，是当时亚洲最大的火力发电厂。
至今多次扩建，已成为百万电厂，现有2 X200M W机组和2 X350M W机组共四台，主营业务是向社会提供优质的电能、热能的绿色能源。
由于东北地区机组负荷率偏低，公司现有的两台200M W供热机组实际抽汽能力达不到设计值，需由两台350M W机组参与共同供热才能满足960万平方米的供热任务，这种运行方式是不经济的。
针对以上情况，将01号汽机低真空循环水供热系统改造，改造后的供热系统在供热初末期用01号机组低真空循环水直接供热即能满足供热要求。
在高寒期再经其它机组调峰加热达到外网所需温度后对外供出。
该方法可大幅降低供热成本，是热能转换梯级利用最先进合理的手段，可以大幅提高能源利用率，符合国家节能减排政策。
1汽轮机低真空供热系统改造可行性分析1.1改造的必要性1.1.1阜新发电公司的供热需求和供热能力(1)阜新发电公司供热能力面临不足，急需提高 热源供热能力。
原设计供热能力1200万平米，现由于机组负荷率及抽汽能力原因只供热960万平米。
(2)将阜新发电公司乏汽余热供热，实现该电 厂可持续发展。
国产200MW供热机组协调控制系统改造
銮錾冀 负 蹙鏖：０／ｌ 荷变 化率：ｌ ｍｎ １ ３ ｌ聊 实际负 令 ￣ 荷指
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秦 皇 岛 电厂 ２号 机 组 （ 下 简 称 机 组 ） 带 有 以 为
一
１
级 抽 汽 的 供 热 机 组 ， 凝 汽 工 况 下 的 机 组 最 大 纯 出力 为 ２ ０Ｍ ｗ ， 炉 为 自然 循 环 汽 包 炉 ， 粉 系 ０ 锅 制
统 和 ＡＧＣ 功 能 已经 正 常 投 入 ， 且 机 组 各 个 子 而
控 制 系统 的调 节 品 质 也 较 以 前 有 了很 大 的 提 高 。
与 煤 质 无 关 等 优 点 ， 终 决 定 对 机 组 的 协 调 控 制 最 系 统 进 行 改 造 ， 直 接 能 量 平 衡 方 式 取 代 先 前 的 用
特 点 ， 比 了改 造 前 后 的 机 组 控 制 品 质 ， 结 了 对 总
Ｄ ＥＢ协 调 控 制 策略 的 适 用 范 围和 特 点 。
关 键 词 ： ＥＢ协 调 控 制 ； 热 机 组 ； 馈 调 节 Ｄ 供 前 中图 分 类 号 ： ＴＫ３ ３ ２
文 献 标 识 码 ： Ｂ
１
．
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３机 前压 力 定值
统 采 用 ４台直 吹 式 中 速 磨 。 组 于 １ ９ 机 ９ ８年 进 行 了 热 控 系统 的 ＤＣ Ｓ改 造 ， 造 后 机 组 的 自动 化 控 制 改 水 平 较 改 造 前 有 很 大 的 提 高 ， 由于 种 种 原 因机 但
ｌ
２ 改 造 后 的 协 调 控 制 方 案
协调控制方 案 。
１ 改 造 前 的 机 组 协 调 控 制 系 统 方 案
改造 前 的 机 组 协 调 控 制 系 统 方 案 采 用 了常 规 的 以炉 跟 机 为 主 和 以机 跟 炉 为 主 的两 种 协 调 方式 的设 计 方 案 。 炉 侧 的 燃 料 调 节 回路 中 ， 在 由于 没有 设 计 机 组 负 荷 指 令 的 前 馈 环 节 ， 机 组 变 负 荷 工 在 况 下 ， 调 控 制 系 统 的 负 荷 响 应 特 性 肯 定 会 受 到 协 影 响 。 外 ， 设 计 方 案 没 有 考 虑 机 组 的 供 热 工 况 此 原
200MW机组锅炉燃烧系统优化改造分析
200MW机组锅炉燃烧系统优化改造分析摘要：针对某电厂6号锅炉燃烧系统存在的问题，分析锅炉结焦、带负荷能力及排烟温度偏高原因，提出改造方案。
通过实施改造，彻底解决锅炉结焦问题，排烟温度得到有效降低，经济效益和安全效益明显。
关键词：燃烧系统；结焦；排烟温度；燃烧器电厂燃用的主力煤种采用混煤方式，褐煤、高质烟煤、低质烟煤三种主力煤质分磨制粉，一同入炉燃烧。
低挥发分、高灰分的煤混烧特性导致燃尽性能相对较差，燃烧系统多处出现结焦现象，目前运行中锅炉排烟温度较高、飞灰含碳量较高，燃烧经济性较低；若不进行燃烧系统整体改造及相应调整工作，将严重影响和制约机组运行安全性和经济性。
为适应煤源的多样性变化和深度环保要求的需要，急需通过技术升级改造来主动提升锅炉燃烧系统稳定性，解决结焦问题，降低排烟温度，提高运行经济性，降低氮氧化物排放及运行成本。
1、现状分析及存在问题6号炉脱硝及配套项目（低氮、预热器、省煤器）改造后，出现较多问题，如：脱硝入口烟气温度偏高；排烟温度偏高；再热器汽温偏低；锅炉炉膛结焦；锅炉带负荷受限；氮氧化物排放增高等，严重影响机组锅炉的发电量、运行安全性及经济性。
1.1影响锅炉带负荷运行在现有煤质条件下，两个突出的问题是锅炉冬季运行结焦严重和夏季排烟温度超高。
结焦加剧时，锅炉不能在500吨/小时以上负荷连续运行，带负荷能力受限无法满足电网负荷调配，结焦会造成受热面管壁温度升高，锅炉爆管风险加大；夏季时受环境温度影响，排烟温度基本在180℃以上，布袋除尘器运行中烧损风险加大。
1.2 运行经济性差锅炉实际燃用煤种为褐煤和不同品质的烟煤，频繁更换的来煤导致磨煤机煤种适应能力较差导致炉膛主燃区无法形成合理风量分配，燃烧状况不佳，导致排烟温度升高，飞灰及炉渣含碳量升高，锅炉效率下降。
1.3锅炉安全运行风险高由于不同煤质对燃烧所需的二次风量不同，而目前的燃烧器二次风配风又缺少调整手段及空间，四角切圆有火焰刷墙、结焦现象，大量大块落焦容易引起炉膛负压波动，低负荷更易引起炉膛灭火事故，锅炉安全运行压力较大，风险较高。
丰泰200MW机组抽汽供热回水接点优化
在 接人 点混 合 ， 是 一 个绝 热 不可逆 过程 。 从热 力学 出 发， 这一 过程 产生 熵 增 ， 进 而造 成 能量 损失 。将 这一 过 程简 化 为质量 为ｍ 、 温度 为Ｔ 机 组凝 结水 与质量 为ｍｚ 、 温度为Ｔ ： 、 供热回水混合形成质量为ｍ 、 温度 为 Ｔ。 的凝 结水 。
供热 回水接 人点 可 看成 供 热 回水 与机 组凝 结 水
收 稿 日期 ｌ ２ 行时 ， 供热需求及用户参数变化时， 抽汽
１ Ｏ Ｏ
内蒙 古 石 油化 工
２ ０ １ ５ 年第 １ 期
压力、 抽 汽 量也 变 化 ， 供 热 抽 汽 回水 温 度 随之 变 化 。 机 组负 荷 变 化也 造 成 各 段 抽 汽 压 力 变 化 ， 相 应 的机 组 凝 结 水 系 统 各 加 热 器 出 口凝 结 水 温 度 也 随之 变 化。 由前 面分 析 ， 供热 抽 汽 回水 与接 入点 凝 结水 温差 越小 ， 能量损 失越 小 。 一点 接 入 供热 抽 汽 回水 设 置无 法 满 足 减 小 供 热 抽 汽 回水 与 机 组 凝 结 水 温 差 的需 求， 整 个 系统 运行 中始 终 存 在 由温 差 造 成 的 能 量损 失， 影 响到抽 汽供 热机 组 在 供热 期 的经 济效 益 ， 为节 能 降耗 因此 需 要 对 原来 的 系统 进行 改造 ， 使 系统 在 运 行 时尽 量减 小 供热抽 汽 回水 与机 组凝 结水 之 间 的
２ ０ １ ５ 年第 １ 期
内蒙 古 石 油化 工
９ ９
丰泰 ２ ０ ０ ＭＷ 机 组抽汽供热 回水接 点优 化
金卫 军 ， 黄 显兵
热电系统优化设计及其应用
热电系统优化设计及其应用随着能源需求的不断增长，燃烧化石燃料所产生的温室气体不断增加，给地球带来极大的环境影响。
因此，热电系统优化设计成为了节能减排的重要途径。
本文将从以下三个方面来探讨热电系统优化设计及其应用：热电系统的组成、热电系统的优化设计和热电系统的应用。
一、热电系统的组成热电系统是由热源、热机、发电机和负载四个部分组成的。
其中，热源通常是锅炉或发电厂的废热，热机是指利用热源产生蒸汽的设备，发电机则是通过热机的输出来产生电力的设备。
而负载则是指以电力为能源的各种电力设备。
这四个部分通过热电联产技术有机地结合起来，形成一个具有高效能利用率的整体系统。
二、热电系统的优化设计热电系统的优化设计是要在提高热电系统的效益的基础上，降低其对环境的影响。
具体来说，主要有以下几个方面：1、优化热源优化热源通常是通过提高热源的温度和压力来降低能量损失率。
而提高热源温度和压力则需要使用高效的锅炉和废热回收技术。
废热回收技术通常有废热锅炉、废热蒸汽发生器等。
2、优化热机优化热机主要是通过提高转化效率和降低表面损失率来提高整个系统的效能利用率。
具体来说可以采用改善进气条件、增大排气容积、提高燃烧温度等措施。
3、优化发电机优化发电机通常是采用高效发电机技术，提高发电机转变效率，提高输出功率和效率。
4、优化负载优化负载主要是在保证正常用电的情况下，尽可能地降低能量损失率，以达到节能减排的目的。
三、热电系统的应用热电系统的应用与各个领域有关。
下面分别从工业、商业和民用三方面来介绍热电系统的应用。
1、工业在工业领域，热电系统应用最广。
特别是在钢铁、石化、水泥、玻璃等大型工业中，废热充分利用的热电系统受到了广泛的应用。
例如，钢铁企业中废热发电的热电系统，能够将大量的余热转换成电能，不仅实现了节能减排的目的，同时还能带来经济效益。
2、商业在商业领域中，热电系统的应用较为灵活。
一种常用的应用是在大型酒店中利用空调和热水产生的废热，通过废热回收技术和热电系统来产生电力，以满足酒店部分用电的需求。
热力发电系统热力循环可靠性优化设计
热力发电系统热力循环可靠性优化设计热力发电系统是一种利用热能进行发电的系统，它包括热源、热能转换设备、烟气处理设备和余热利用设备等多个组成部分。
其中，热力循环是整个系统中至关重要的一环，它负责将热能转化为机械能，从而驱动发电机产生电能。
对于热力发电系统来说，其性能可靠性是非常重要的，任何一个环节出现问题都有可能导致系统的故障。
因此，热力循环的可靠性优化设计成为了一个研究的热点。
热力循环的可靠性优化设计首先需要对系统中的各个组成部分进行分析。
例如，热源可以是燃煤锅炉、燃气锅炉或者核能发电厂中的核反应堆。
不同的热源在运行过程中会产生不同的问题，如燃煤锅炉可能存在燃烧不完全和烟气中的污染物等问题，而核反应堆则需要考虑核材料的寿命和辐射泄漏等问题。
在热力循环中，热能转换设备是最关键的部分之一。
常见的热能转换设备有蒸汽轮机和燃气轮机。
蒸汽轮机在运行过程中可能出现叶片磨损、壳体爆炸和泄漏等问题，而燃气轮机则需要考虑燃气的供应和燃气轮机的寿命等问题。
针对这些问题，可以通过加强材料的选择和改进工艺来提高设备的可靠性。
烟气处理设备在热力循环中起着重要的作用，其主要功能是将燃烧产生的废气进行处理，以减少对环境的污染。
烟气处理设备可能存在过滤不彻底、处理效果不理想等问题，因此在设计中需要充分考虑设备的稳定性和耐用性。
余热利用设备是减少能源浪费的重要手段，在热力发电系统中具有重要的地位。
常见的余热利用设备包括余热锅炉和余热发电机组等。
在设计中，需要综合考虑设备的效率、使用寿命和经济性等因素，以最大化地利用余热资源。
热力循环的可靠性优化设计还需要考虑运行和维护的因素。
对于一个热力发电系统来说，其运行稳定性是一个至关重要的指标。
在设计中需要合理设置运行参数，以确保系统在长期运行中稳定可靠。
同时，定期的维护和保养对于系统的可靠性也非常重要。
定期的检查和维修可以及时发现潜在问题，并采取相应的措施加以解决，从而保证系统的正常运行。
供热机组供热优化方案讨论
供热机组供热优化方案讨论
摘要：节能减排和应对气候变化已经成为我国当前经济社会发展的一项重要而紧迫的任务，国家对此高度重视。与此同时，节能减排与我们每一个公民的生活息息相关，参与节能减排也是每一位公民应尽的义务。供热是热电厂的主要任务之一，在汽机的运行工作中占较大比重，如何在保证安全稳定供热的前提下，优化供热运行方式，降低能耗，实现节能减排，是本文重点讨论的内容。
亚临界参数300MW抽汽供热机组，2种抽汽压力下的技术指标，对照见表1
从表1中明显地看到，在满足热网加热器用汽参数的情况下，尽可能采用低压力的汽轮机抽汽对热网加热器进行加热，机组的发电量增加，发电热耗率降低，机组的热效率和经济效益得到明显的提高。加热器端差是指加热蒸汽的饱和温度与加热器出口水温之差。在实际运行中，端差的存在和变化虽没有直接的明显热损失，但增加了热交换的不可逆性，产生了额外的冷源损失，降低了装置的热经济性。端差过大，可能为加热器出口水温过低，这样出口水温不能满足热用户温度的要求；也可能为加热器的加热蒸汽抽汽压力过高导致对应的饱和温度过高，高的抽汽压力降低了汽轮机作功能力。故合适的供热参数对提高换热设备乃至整个机组的热经济性都取到重要作用。此工程的采暖供水温度为130℃，为减小端差，抽汽压力选用0.294MPa，其饱和温度为132℃，几乎接近130℃
200MW供热机组热力系统优化设计
200MW 供热机组热力系统优化设计O p ti m izati on on T herm odynam ic System L ayou t fo r 200MW H eating Pow er U n it王 钟,黄 涛(东北电力设计院,吉林 长春 130021)摘 要:针对200MW 供热机组热力系统常规设计中存在的问题,结合长春第二热电有限责任公司二期工程的热力系统布置以及运行维护等实际情况,提出了采用高压旋膜除氧器、取消低压补水除氧器、增加凝结水补充水箱、取消低加疏水泵等项优化设计,为同类型供热机组的设计提供一定的参考。
关键词:200MW 供热机组;热力系统;除氧器;疏水泵;热网中图分类号:T K 28411 文献标识码:B 文章编号:100925306(2003)0420024203收稿日期:2003203225作者简介:王 钟(19672),男,高级工程师,现在东北电力设计院机务处工作。
随着科学技术的进步和市场条件的变化,按常规设计的200MW 供热机组热力系统已越来越不适应火电厂安全运行的要求,在设计时需对热力系统进行优化,使电厂运营效益最大化。
下面以长春第二热电有限责任公司(以下简称长春热电二厂)二期工程(3×200MW )热力系统设计为例,提出200MW 供热机组热力系统优化设计的几点建议。
1 设备及热负荷参数长春热电二厂二期工程(3×200MW 供热机组),锅炉选用国产超高压中间一次再热、汽包锅炉,采用单炉膛、全钢构架悬吊结构、紧身封闭布置。
汽轮机选用国产超高压CC 140 N 200212175 535 535 1.1 0.42型汽轮机。
平均生产蒸汽负荷70t h ,对于工业热负荷:冬季最大负荷100t h ,最小负荷80t h ;夏季最大负荷70t h ,最小负荷40t h 。
供汽压力1.0～1.2M Pa ,供汽温度250℃,回水率为零。
设计采暖热负荷:最大1318.5t h ,最小418t h 。
200MW机组供热增容改造方案技术探讨
200MW机组供热增容改造方案技术探讨
张文兵
【期刊名称】《电力设备管理》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】本文阐述200MW抽凝式机组进行背压机改造的可行性及技术要点,充分将汽轮机排汽余热用于城市集中供热,大幅提升机组供热能力,并通过实际案例分析改造过程中的问题、改造后机组供热能力提升效果。
【总页数】3页(P270-272)
【作者】张文兵
【作者单位】大唐保定热电厂
【正文语种】中文
【中图分类】TM6
【相关文献】
1.200MW汽轮发电机组电气增容改造介绍
2.200MW凝汽机组改为采暖供热机组方案的设计
3.200MW机组的增容改造
4.200MW供热机组工业抽汽改造方案的研究分析
5.200MW机组低真空供热改造方案及节能分析
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200MW 供热机组热力系统优化设计O p ti m izati on on T herm odynam ic System L ayou t fo r 200MW H eating Pow er U n it王 钟,黄 涛(东北电力设计院,吉林 长春 130021)摘 要:针对200MW 供热机组热力系统常规设计中存在的问题,结合长春第二热电有限责任公司二期工程的热力系统布置以及运行维护等实际情况,提出了采用高压旋膜除氧器、取消低压补水除氧器、增加凝结水补充水箱、取消低加疏水泵等项优化设计,为同类型供热机组的设计提供一定的参考。
关键词:200MW 供热机组;热力系统;除氧器;疏水泵;热网中图分类号:T K 28411 文献标识码:B 文章编号:100925306(2003)0420024203收稿日期:2003203225作者简介:王 钟(19672),男,高级工程师,现在东北电力设计院机务处工作。
随着科学技术的进步和市场条件的变化,按常规设计的200MW 供热机组热力系统已越来越不适应火电厂安全运行的要求,在设计时需对热力系统进行优化,使电厂运营效益最大化。
下面以长春第二热电有限责任公司(以下简称长春热电二厂)二期工程(3×200MW )热力系统设计为例,提出200MW 供热机组热力系统优化设计的几点建议。
1 设备及热负荷参数长春热电二厂二期工程(3×200MW 供热机组),锅炉选用国产超高压中间一次再热、汽包锅炉,采用单炉膛、全钢构架悬吊结构、紧身封闭布置。
汽轮机选用国产超高压CC 140 N 200212175 535 535 1.1 0.42型汽轮机。
平均生产蒸汽负荷70t h ,对于工业热负荷:冬季最大负荷100t h ,最小负荷80t h ;夏季最大负荷70t h ,最小负荷40t h 。
供汽压力1.0～1.2M Pa ,供汽温度250℃,回水率为零。
设计采暖热负荷:最大1318.5t h ,最小418t h 。
2 热力系统优化设计2.1 采用高压旋膜除氧器,取消低压补水除氧器200MW 供热机组热力系统常规设计中,一般设置低压除氧器系统,对除盐水加热除氧。
系统主要包括低压除氧器及相关附属设备、中继水泵及相关附属设备。
从化学水处理车间来的除盐水补入低压除氧器(大气式),加热除氧后,通过中继水泵升压进入高压除氧器。
设置此套系统的原因是:供热机组的补水量大,普通高压除氧器允许的凝结水温升只有40℃,常温下的除盐水直接补入高压除氧器,由于温度偏低,达不到除氧要求。
如果采用高压旋膜除氧器,可取消低压除氧器、中继水泵及相关附属设备。
取消低压除氧器后,补水有2种方式:一是补入高压除氧器;二是补入凝汽器。
从运行经济性上分析,补入除氧器的热经济性要低于补入凝汽器,且补入除氧器要增加额外的运行费用(需提高补水泵压头),所以推荐采用补入凝汽器的方式。
从化学水处理车间来的除盐水经凝结水补充水箱后补入凝汽器,这样设计的可行性、可靠性论证如下。
a . 正常运行时长春热电二厂二期工程工业抽汽量比较小,由其引起回热系统补水量较小,补水量最大约为100t h 。
经哈尔滨汽轮机厂计算后认为,在补水量为70t h 时,凝汽器热井出水含氧量能满足运行要求,运行方式可行,且不需改变常规200MW 机组所配凝汽器本体的设计。
b . 由于二期工程扩建的机组为供热机组,在供热工况运行时凝结水量比纯凝工况运行时凝结水量要小很多,低压加热器的换热面积是按满足加热纯凝工况凝结水量设计的,因此将除盐水补入凝汽器不会改变低压加热器的设计、不会增加低压加热器的投资。
・42・c. 采用高压旋膜除氧器,淋水密度大,可达177m3 (m2・h),因此凝结水的提升温度高,可达97℃,因此即使在冬季最大供热工况下,低压加热器由于故障切除造成除氧器入口凝结水温度低,也不会影响机组的正常运行;允许除氧器入口凝结水含氧量大,最大溶解氧质量浓度为7.6m g L。
d. 太原第一热电厂300MW供热机组采用了高压旋膜除氧器,取消了低压除氧器及相关附属设备、中继水泵及相关附属设备,运行良好。
通过以上分析,可看出取消低压除氧器及相关附属设备、中继水泵及相关附属设备,将除盐水经凝结水补充水箱后补入凝汽器是可行的,运行是可靠的。
经改进后的热力系统具有如下优点。
a. 节省了初投资,取消低压除氧器及相关附属设备、中继水泵及相关附属设备,经计算每台机组可节省初投资80万元。
b. 运行时除盐水补水被逐级加热,提高了机组的经济性。
c. 简化了系统,降低了检修维护量,减少了厂用电量,节约了运行成本。
以取消中继水泵为例进行估算,安装2台泵,1台运行,1台备用。
泵出力187t h,扬程120m,电机功率75k W,年设备利用小时数5430h,电价按0.18元 (k W・h),年节约运行费用7.33万元。
2.2 增加凝结水补充水箱200MW供热机组热力系统常规设计中,凝汽器热井水位通过凝结水管路调节阀调整,即在凝汽器热井水位高时,开大凝结水管路调节阀的开度;在凝汽器热井水位低时,关小凝结水管路调节阀的开度;在除氧器、凝汽器热井水位均高时,只能通过除氧器的高水位溢流,降低除氧器、凝汽器热井水位,降低了机组的热经济性。
为避免以上的弊病,根据《火力发电厂设计技术规程》(DL5000—2000)中的10.5.5条明确规定:“中间再热机组的补给水在进入凝汽器前,宜按系统的需要装设补给水箱和补给水泵”,在长春热电二厂二期工程的凝结水补水系统中设置凝结水补充水箱,此时热井水位与除氧器热井水的调节各自独立,热井水位的调节通过轴封加热器后,至凝结水补充水箱的管道,将水送回凝结水补充水箱完成。
凝结水管路的调节阀主要用于调节除氧器的水位。
2.3 采用水环式真空泵200MW供热机组热力系统常规设计中,抽真空系统配备抽气式射水泵,每台机组的抽真空系统主要设备有1个射水池、2台射水泵、2台射水抽气器以及相关的附属设备、管道和阀门,每台射水泵电机功率为180k W。
在长春热电二厂二期工程设计中每台机组抽真空系统配有2台水环式真空泵,每台水环式真空泵电机功率约为60k W,年设备利用小时数5430h,电价按0.18元 (k W・h)计算,和射水泵相比,每年节约运行费用23.47万元,但其初投资每台机组增加31万元。
采用水环式真空泵系统具有以下优点:a. 运行可靠性高 山东石横发电厂的运行表明水环式真空泵连续运行时间可达70000h以上;b1 抽真空性能稳定 机组在夏季运行时,循环水温度高,汽轮机背压也随之升高,此时射水抽气系统出力不够,不能保证机组稳定的真空,但水环式真空泵系统此时能自动跟踪背压变化情况,保证机组真空要求;c. 自动化程度高 可在控制室内灵活控制。
水环式真空泵系统虽然比射水抽气器系统初投资高,但考虑运行电耗后,水环式真空泵系统比射水抽气器系统的年费用低。
正是由于以上优点,目前在300、600MW机组上广泛使用水环式真空泵系统,在不少高压及超高压机组上也广泛使用水环式真空泵系统,替换原有的射水抽气系统。
例如徐州发电厂200MW机组、山东卫桥电厂300MW机组、深圳南山电厂300MW机组和内蒙古丰泰电厂200MW 机组。
2.4 取消低压加热器疏水泵200MW供热机组热力系统常规设计(以长春热电二厂一期工程为例),低压加热器疏水系统布置如下:3号、4号低压加热器疏水逐级流入2号低压加热器,然后用疏水泵(共2台,1台运行、1台备用)将2号、3号、4号低压加热器疏水送入2号低压加热器凝结水出口管道。
1号低压加热器疏水通过另一台疏水泵(共1台)升压后进入1号低压加热器凝结水出口管道。
在二期工程设计中取消疏水泵,疏水逐级流回凝汽器,这样设计的理由如下。
a1 疏水泵疏水热经济性提高不明显。
通过理论上的计算采用疏水泵疏水比逐级疏水热经济性只提高0.05%～0.15%。
b. 逐级疏水系统简单可靠、投资少,不需要附加运行费用,维护工作量小,简单增加疏水冷却器,可提高机组热经济性。
・52・c. 疏水泵疏水系统复杂、投资大,且需用转动机械,既耗厂用电又易汽蚀,使用可靠性差,维护工作量增大。
据调查,疏水泵疏水系统在部分电厂中已被取消。
2.5 优化热网系统2.5.1 蒸汽加热系统由母管制改为单元制长春热电二厂一期工程的热网加热器加热蒸汽系统为母管制,二期工程设计采暖用热系统的热网加热器加热蒸汽系统为单元制,3台机组的加热蒸汽管道互不连接,每台机组有采暖抽汽管道从汽轮机本体接出,将加热蒸汽供至热网加热器。
二期工程3×200MW机组热力系统为单元制,机组可滑压运行。
考虑到在冬季采暖期间,如果外界的气温高于-11℃时,采暖热负荷将低于2219GJ h,低于汽轮机最大采暖抽汽供热能力,因此通过汽轮机的调节装置降低采暖抽汽参数及抽汽量,多发电,提高全厂的经济效益,采暖抽汽可调范围为:0.245～0.420M Pa。
另外考虑到每台机组所带的电负荷、热负荷不一样,采暖抽汽参数也不一样,因此存在每台机组在不同工况下运行,此时汽轮机采暖抽汽参数也不一样。
如果热网加热器加热蒸汽系统采用母管制,则会增大调节的难度,限制汽轮机的供热能力,降低机组运行的经济性,同时由于抽汽压力不同的管道并联运行,存在汽轮机从抽汽口倒进汽、进水的隐患,威胁汽轮机的安全运行。
如果热网加热器加热蒸汽系统采用单元制,则每台汽轮机可最大限度地发挥抽汽供热能力,避免上述问题,提高机组运行的安全性,同时与加热蒸汽母管制相比减少钢材消耗量和阀门数量。
2.5.2 热网加热器疏水系统由母管制改为单元制二期工程设计热网加热器疏水系统为单元制,设有1个热网加热器疏水罐,接受热网加热器的凝结水,3台热网加热器疏水泵,2台运行,1台备用,运行时将热网加热器疏水输送至高压除氧器。
每台机组带不同的电负荷、热负荷时,也可保证热网加热器疏水系统送至回热系统的疏水量与送至热网加热器的蒸汽量保持平衡。
如果热网加热器疏水系统为母管制,在每台机组带不同的电负荷、热负荷时需通过复杂的调节手段、选用特殊的设备才能满足运行要求,因此热网加热器疏水系统为母管制时,其运行稳定性、可靠性和安全性均较差。
以上热力系统优化均以“2000年示范电站”的设计思想为基础,即在保证运行安全可靠的前提下,节省投资,方便运行维护,减少检修工作量,创造良好的运行管理环境,为投资方获取最大的经济收益。
(责任编辑 马晓琴)(上接第23页)压切换箱、220kV隔离开关,电压互感器(耦合电容器)支架及基础、220kV隔离开关支架及基础、控制电缆等设备进行粗略比较其结果,方案1虽然电压互感器数量增加,但由于电压互感器选低容量,取消耦合电容器、隔离开关、切换箱等设备,控制电缆相当,经济上比常规配置电压互感器整体投资节省33.75万元,方案3比常规配置节省投资22.51万元,可见方案1比常规方案及方案3更经济。