高背压系统在某厂汽轮机的应用

高背压系统在某厂汽轮机的应用

摘要：火电厂汽轮机高背压循环水供热技术是由热网循环水充当凝汽器冷

却水，充分利用凝汽式机组排汽的汽化潜热加热热网循环水，将冷源损失降低为零。高背压循环水供热一般采用串联式两级加热系统，热网循环水回水首先经过

凝汽器进行第一次加热，吸收低压缸排汽余热，然后再经过供热首站的热网加热

器完成第二次加热，生成高温热水，送至热水管网通过二级换热站与二级热网循

环水进行换热，高温热水冷却后再回到机组凝汽器，构成一个完整的循环水路，

供热首站蒸汽来源为机组采暖抽汽。

关键词：火电厂汽轮机运行高背压

一、#2机高背压改造概述

（一）高背压概述

#2机组高背压循环水供热，就是在公司原有热网首站运行的基础上，对#2

汽轮机低压部分进行高背压改造，保留原有低压外缸，更换了低压内缸及低压转子、叶片更换了低压10级隔板，凝汽器改造。高背压供热期时，首先1号机凝

汽器作为热网首站的一级加热器，热网首站供热回水全部回到2号机凝汽器循环

水侧，进入凝汽器后冷却低压缸排汽，同时使凝汽器循环水出水温度提高（50℃

提高到74℃）；其次2号机凝汽器循环水出水再送往热网首站经热网循泵加压

后进入热网加热器进行二次加热（由74℃提高到95℃以上），加热器汽源有#1、#2机五抽及1、2号机低旁接引的应急汽源。该项目最大的节能点是将#2机组的

汽轮机排汽冷源损失降至0，达到节能降低煤耗的目的。改造后高背压及纯凝工

况设计背压；高背压（加供热工况）设计背压：50KPa（真空-50kpa）。

（二）改造范围

1、汽轮机本体改造

对2号机低压模块进行了改造，更换了低压转子及叶片、低压分流环、10级

隔板和隔板汽封，末级叶片长度为680mm。低压内外缸、轴封、前后轴承及油挡

不变，汽轮机和发电机的连接方式和位置不变跨距不变，汽轮机改造后在满足冬

季高背压采暖要求的同时，兼顾非采暖期纯凝低背压时的运行经济性。

2、凝汽器改造

高背压供热改造后，循环水（凝结器水侧）工作压力有所提高，更换了凝

汽器部分部件。

3、热网首站改造

1）高背压改造后，2号机组供热能力为1400JG/h。

2）改造后热网循环水设计流量为（13795）t/h；热网首站新增加2台永磁

调节大流量热网循环水泵，热网首站共有6台电动热网循环水泵，对热网循环水

泵组进行扩容改造，以提高低位能供热技术改造后的热网传输能力。根据现有厂

房空间场地及现有热网循环水泵设备运行情况，将新扩建热网首站增设2台

5000t/h的热网循环水泵。并在扩建端增设2台5000t/h热网加热器。

二、高背压系统优化调整的主要做法

（一）不同供热时期，合理安排2号机组高背压系统的运行方式

供热初末期：这两个阶段，室外温度小于等于-4℃，供热温度要求不高，供

热量偏少，二档深度调峰时，机组负荷偏低，机组煤量和给水流量偏低，不利于

机组安全运行。因此，为满足供热和调峰需求，两台机组运行期间，#1机组由五

段供热抽汽接带1A、1B两台热网加热器，辅以减温减压器调节，#2机组单侧高

背压系统运行。单侧高背压系统投入方式是，凝汽器一侧通循环水，一侧通热网水，热网水侧出入口门全开，由凝汽器循环水侧入口门开度变化来调节供水温度。最低负荷时，#1机组调节空间不大，尽量保持五段供热抽汽的最小稳定投入。供

热温度需要调节时，#2机组通过调整凝汽器循环水侧入口门开度来调节热网一级

网供水温度，调节时，要兼顾考虑机组真空变化对机组安全影响，机组真空下降，

汽轮机排汽温度升高。凝汽器循环水侧入口门开大时，机组真空提高，供热温度

下降。机组负荷增加时，高背压系统投入对供热温度影响较大，供热温度升高明显，要及时关小#1机组五段供热抽汽及开大#2机组凝汽器循环水侧入口门开度

来调节供水温度。在有调节裕度时，尽量多投入高背压系统。

供热中期：这个阶段，室外温度-10≤t≤-25℃时。供热温度需求大幅升高，供热量需求明显增加。两台机组运行，#1机组由五段供热抽汽接带1A、1B两台

热网加热器，辅以减温减压器调节，#2机组双侧高背压系统运行，同时，#2机

组由五段供热抽汽接带2A、2B（或2C、2D）两台热网加热器。此时，高背压系

统全部投入，通过调整#1机组五段供热抽汽量及#2机组五段供热抽汽量来满足

供热需求，尽量减少#2机组五段供热抽汽量，因为#2机组五段供热抽汽量投入

过多时，会影响到高背压系统的投入效果，要综合考虑。

（二）在保证机组安全的前提下，降低#2机组真空，减少汽轮机排汽冷源损

失

我们在#2机组运行调整中，在保证机组安全的前提下，尽量降低机组真空，

减少汽轮机排汽冷源损失。汽轮机背压升高后，机组焓降将会减少，因此低压缸

末两级叶片将失去作用，产生严重的鼓风损失，使低压缸排汽温度急剧升高，危

及运行安全，所以，汽轮机真空要在保证机组安全的前提下进行控制。主要做法

是低负荷时，单侧高背压投入期间，关闭凝汽器循环水侧入口门，此时，汽轮机

排汽全部用来加热热网水，汽轮机排汽冷源损失降至最低。高负荷时，高背压系

统投入对供热温度影响较大，供热温度升高明显，要及时关小#1机组五段供热抽

汽及减少减温减压器投入。尽量减少开大#2机组凝汽器循环水侧入口门开度，因

为循环水侧入口门开度增加后，机组真空会提高，汽轮机排汽将有一部分去加热

循环水，造成汽轮机排汽冷源损失增加。

（三）组织探讨高背压系统各逻辑保护、测点的合理性，提出有针对性的合

理化建议

我们在#2机组高背压系统投入前，组织值内人员对系统改造后机组真空、排

汽温度等保护定值及各测点布置是否合理等进行了讨论分析，提出了#2机组凝汽