热电联产机组联网供热改造

热电联产机组联网供热改造

发表时间：2017-12-06T09:53:16.643Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：王东黎[导读] 摘要：随着国家环境污染的大力治理，越来越多的小火电厂因环境污染严重而被逐步关闭。

（大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂河北张家口 075133）摘要：随着国家环境污染的大力治理，越来越多的小火电厂因环境污染严重而被逐步关闭。而大机组联网供热改造，因其自动化系统控制程度高，不仅提高了燃烧效率，提高了能源的利用率，而且降低了有害气体的排放，增强整个机组系统的安全性，并且为电厂带来丰厚的经济效益。并且其可以通过实时监测，为检查锅炉污染物排放量提供准确、可靠的依据，也为环保部门进行监督提供有力的依据而被

广泛重视。因此，大电厂的机组联网供热改造因其合理性和经济性被大力推广。

关键词：热电联产；供热改造；机组联网供热节能减排是贯彻落实科学发展观、建设资源节约型和环境友好型社会的必然选择。火电厂节能减排任重道远，为了提高火电机组的经济性和环保性，必须发展新技术。而热电联产就是节能减排中的重要举措之一。

1、热电联产技术应用

1.1热电联产是节能减排的重要举措

近年来我国关停小火电机组的速度加快，已经累计关停小火电机组超过6628万kW。

根据国家节能减排政策的要求，逐步关停大热电厂区域内的小机组、小热电，取缔企业的自备电厂，从而实现大热电厂的集中供热。热电联产是热能和电能联合生产的一种高效能源生产方式，与热电分产相比，可以显著提高燃料利用率，降低污染物排放。

1.2热电联产有利于电厂的经济运行

机组供热改造后，由于从高排热段（或冷段）、中排连通管抽出了一部分供热蒸汽量，减小了机组中压缸与低压缸的发电量，也就是牺牲了部分发电效益，但是换取了可观的售汽收入，同时减少了低压缸排汽的冷凝热损失。综合下来计算，机组供热改造后，反而有利于电厂的经济运行。

1.3机组供热改造方式

机组本体改造一般由汽轮机厂实施，纯凝机组经改造后可实现为供热机组。供热机组的汽源一般有中排、高排、中低压连通等。这些汽源直接外供一般不能满足用户的参数要求，必须经过供热改造才能满足外供参数要求。电厂的供热改造可通过建设减温减压器或压力匹配器来实现。

减温减压器的工作原理是对热源输送来的一次（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（减压阀、节流孔板等）、减温系统（给水调节阀、节流阀、止回阀等）、安全保护装置（安全阀）等组成。

压力匹配器的工作原理是利用中、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。

1.4机组联网供热改造

为扩大供热能力，电厂机组改造一般是几台机组同时进行，改造后的出汽管合并为供热母管对外供热。现对2*300MW机组联网供热改造系统进行简单介绍。

300MW组利用率高的低压汽源一般为中排蒸汽，抽汽压力一般为0.7～0.9 MPa，温度为330～350℃，每台机组最大抽汽量约200 t/h；中压蒸汽一般为高排蒸汽，抽汽压力一般为2.5～3.7MPa，温度为320～340℃，每台机组最大抽汽量约80t/h。

电厂一般采用减温减压器或压力匹配器来调节合理的出口参数。

若以减温减压器的形式外供蒸汽，即利用机组的高排蒸汽经过减温减压后，以水力计算倒算的起点参数外供。系统简述如下：分别从两台机组的高排母管上抽汽，抽汽口加设切断阀、电动阀、止回阀和安全阀等，之后在合适位置装设减温减压装置，两条出口管的技术参数设置相同，出口管上加设切断阀，合并为供热母管对外供热。

若以压力匹配器的形式外供蒸汽，即合理利用机组的中排及高排汽源。利用高排蒸汽通过喷咀喷射产生的高速气流，将中排蒸汽吸入，使低压蒸汽压力得到提升，温度得到调节，从而达到合理的出口参数后外供。系统简述如下：分别从两台机组的高排母管及中排母管上抽汽，抽汽口加设切断阀、电动阀、止回阀和安全阀等，各高排抽汽管分别进入相应的压力匹配装置，中排抽汽管一般合并为一根母管后再分别进入各压力匹配装置。低压蒸汽经压力匹配器后压力得到提升，外供蒸汽能满足末端用户的参数要求，出口管上加设切断阀，各台压力匹配器的出口管一般合并为供热母管后再对外供热。

压力匹配器与减温减压器的压力、温度的调节、监视、流量的监视等仪表都集中到各自的DCS系统，直接由各自的DCS控制。对某些共用的参数，如出口供热母管供热蒸汽流量，信号集中至两台机的DCS系统中。

机组联网供热后，能充分满足用户的热负荷需求，在热负荷相对较少的时段采取关闭切断阀的方式，只运行单台机组。此种方式安全可靠，并且节约能源，新增热负荷售汽收入，为电厂带来丰厚的收益回报，为社会创造了经济价值和环境效益，一举多得，应在现阶段大力推行。

2、机组联网供热的合理性及经济性

目前用汽客户的用汽压力一般在0.8～1.0MPa，温度为180～220℃，用热性质较稳定。电厂的直接抽汽压力一般在0.7～0.9 MPa，温度为280～300℃，经过长距离的输送，由于压降损失肯能会满足不了用户的压力要求。而电厂无论何种蒸汽外供都不能直接满足用户的汽源技术参数要求，因此必须采用相应措施处理汽源，使其达到合理的汽源参数外供。减温减压器是将中、高压蒸汽通过双减的方式得到符合条件的汽源，一般损失能量较严重，不建议大负荷投用。本项目针对二期2台140MW机组及三期2台600MW机组进行改造，经各个方案的比较后，确定采用压力匹配器 + 减温减压器的方案。

2.1机组供主要热改造内容

该电厂二期的2台140MW机组主要供东部用户，热负荷小且稳定，最小负荷为20 t/h，最大总负荷为75t/h；三期的2台600MW机组主要供西部用户，西部热负荷相对稳定，通常在110～130t/h。二期与三期供热管道设置连接管，在东部负荷相对较小的情况下，切断减温减压装置，由西部的压力匹配装置补充供热。