摘   要：簡要介紹某熱電廠供熱首站投入后的供熱參數(shù)及用戶情況，并結(jié)合熱用戶的情況，將四個高、中壓供熱聯(lián)箱并列運行方式，改為分級、分層次運行方式，優(yōu)化供熱運行方式，達(dá)到能級匹配、節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：能級匹配；集中供熱 ；供熱首站； 壓力分級

 1 引言

目前在役的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組普遍存在供熱蒸汽參數(shù)高、?損失大、?效率低等問題，近年熱電機(jī)組對多種供熱模式進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)揮了較大的節(jié)能減排效益。本文針對某熱電廠供熱現(xiàn)狀，從機(jī)組、熱源和熱用戶進(jìn)行系統(tǒng)性的綜合分析，特別是針對調(diào)峰需求的機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化，降低供熱過程中的?損，提高經(jīng)濟(jì)效益。

 2 設(shè)備簡介

熱電廠一期裝設(shè)2臺300MW亞臨界燃煤火電機(jī)組，汽輪機(jī)均為哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的亞臨界、單軸、雙缸雙排汽、八級回?zé)岢槠⒅虚g再熱凝汽式汽輪機(jī)。一期工程在2009年進(jìn)行過供熱改造，改造后一期兩臺機(jī)組每臺機(jī)高壓蒸汽對外供熱流量為165 t/h（參數(shù)為4.1MPa，420℃），兩臺機(jī)互為備用。同時，一期單臺機(jī)中壓蒸汽對外供熱流量為140t/h（參數(shù)為2.3MPa，350℃）。

熱電廠二期裝設(shè)2臺670MW超臨界燃煤火電機(jī)組，汽輪機(jī)均為哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超臨界、單軸、三缸四排汽、八級回?zé)岢槠⒅虚g再熱凝汽式汽輪機(jī)。二期工程在2012年進(jìn)行過供熱改造，改造后每臺機(jī)組供熱能力在300t/h以上。

2016年，為了提高供熱的安全性和可靠性，對二期機(jī)組進(jìn)行了供熱改造，并建立供熱首站系統(tǒng)，將一期和二期供熱系統(tǒng)聯(lián)通起來，有效提高了供熱系統(tǒng)的靈活性和可靠性。

 3 問題描述

熱電廠所在的石化工業(yè)區(qū)現(xiàn)有熱用戶的工業(yè)類型有石化、氯堿、糧油、建材等，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比較多樣化。熱負(fù)荷種類主要是生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷，全年熱負(fù)荷比較穩(wěn)定，隨季節(jié)變化而引起的熱負(fù)荷變化較小。要求的供熱介質(zhì)為過熱蒸汽和飽和蒸汽，壓力等級較多，需求量多，總供熱量達(dá)450t/h以上。從實際運行中各熱負(fù)荷壓力數(shù)據(jù)可以看出，熱用戶蒸汽壓力要求跨度大，高壓用戶壓力要求2.3～4.1MPa，中壓用戶壓力要求1.1～2.5MPa，如不進(jìn)行能級匹配，將造成較大的?損失。

表1 熱負(fù)荷壓力等級

 4 優(yōu)化改造研究

4.1 研究目的

本次研究主要目的是降低機(jī)組的供電煤耗率，其中重點任務(wù)是通過對供熱首站高中壓聯(lián)箱進(jìn)行壓力分級控制，以達(dá)到提高機(jī)組供熱能力和降低供熱壓力損耗。

4.2 優(yōu)化改造方案

4.2.1高壓聯(lián)箱壓力分級控制

高壓用戶1和高壓用戶3共用一個首站高壓聯(lián)箱A，壓力控制3.6～3.8MPa，熱用戶流量150t/h；高壓用戶2單獨使用首站高壓聯(lián)箱B，壓力控制2.3～2.7MPa，熱用戶流量30t/h。

4.2.2中壓聯(lián)箱壓力分級控制

 中壓管線1和中壓管線2共用一個首站中壓聯(lián)箱A，壓力控制1.6～2.0MPa，熱用戶流量約130t/h；中壓管線3單獨使用首站中壓聯(lián)箱B，壓力控制2.1～2.5MPa，熱用戶流量35t/h。

4.2.3 機(jī)組供汽側(cè)運行方式

    按照機(jī)組運行方式提供相應(yīng)的分級方案。從四臺機(jī)組運行、“兩大一小”機(jī)組運行和“兩小一大”機(jī)組運行，進(jìn)行分別介紹。按一期機(jī)組負(fù)荷230MW以上，二期機(jī)組負(fù)荷500MW以上進(jìn)行分析。

4.2.3.1 四臺機(jī)組運行

    #3、#4機(jī)供熱混溫聯(lián)箱供首站高壓聯(lián)箱A，#1、#2機(jī)一抽供熱供首站高壓聯(lián)箱B；

    #1、#2機(jī)熱再和#3機(jī)供熱混溫聯(lián)箱供首站中壓聯(lián)箱A，#4機(jī)供熱混溫聯(lián)箱供首站中壓聯(lián)箱B。

4.2.3.2 “兩大一小”機(jī)組運行

    #3、#4機(jī)供熱混溫聯(lián)箱供首站高壓聯(lián)箱A，一期機(jī)組高壓供熱供首站高壓聯(lián)箱B；

一期機(jī)組熱再和#3機(jī)供熱混溫聯(lián)箱供首站中壓聯(lián)箱A，#4機(jī)供熱混溫聯(lián)箱供首站中壓聯(lián)箱B。

4.2.3.3 “兩小一大”機(jī)組運行

    二期機(jī)組供熱混溫聯(lián)箱供首站高壓聯(lián)箱A，一期機(jī)組一抽供熱供首站高壓聯(lián)箱B；

    一期機(jī)組熱再和二期機(jī)組供熱混溫聯(lián)箱供首站中壓聯(lián)箱A，二期機(jī)組供熱混溫聯(lián)箱供首站中壓聯(lián)箱B。

4.2.4 增設(shè)二期機(jī)組一抽至供熱混溫聯(lián)箱管道

    二期機(jī)組負(fù)荷500MW，一抽壓力5.5MPa、溫度360℃，一抽壓力和溫度均達(dá)到供熱參數(shù)要求，可增設(shè)從二期機(jī)組一抽至首站高壓聯(lián)箱供汽管道。

 5 效益分析

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

因一期機(jī)組的中壓供熱能力受用戶壓力等級影響較大。通過分級，一期機(jī)組中壓僅需供給首站中壓聯(lián)箱A（聯(lián)箱壓力：1.6～2.0MPa），對比供給首站中壓聯(lián)箱B（聯(lián)箱壓力：2.1～2.5MPa），聯(lián)箱壓力差0.5MPa。

式中Q--流量，m3/S，

μ--流量系數(shù)，取值0.65，

A--面積，㎡，Φ 273.05*15.06，

P--壓差，單位Pa，

ρ--工質(zhì)密度，g/m3，10.04g/m3。

經(jīng)計算得出，聯(lián)箱壓力差0.5MPa，可提高中壓供熱能力4.3t/h。

高壓用戶通過分級，高壓用戶2可使用二期機(jī)組再熱蒸汽進(jìn)行能級匹配供熱，高壓用戶2供熱流量為30t/h。

表2 經(jīng)濟(jì)效益分析

5.2 安全效益

      改造后增設(shè)邏輯，兩個聯(lián)箱供熱參數(shù)異常時，連鎖開啟對應(yīng)閥門，保證聯(lián)箱有效互為備用。

 6 結(jié)束語

供熱研究是熱電機(jī)組的效益增長核心課題之一，而工業(yè)供熱對蒸汽參數(shù)要求高且多種多樣。通過對大容量熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組高參數(shù)供熱特點，研究與之匹配的供熱運行方式，進(jìn)行高中壓聯(lián)箱壓力分級研究，在確保供熱安全穩(wěn)定性的前提下，增加了機(jī)組的供熱能力，同時也取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著工業(yè)園區(qū)的發(fā)展、熱用戶的不斷增加，需開發(fā)的新的供熱汽源來保證用戶的需求，后續(xù)對熱電機(jī)組供熱運行研究仍然是一個不斷深化的過程，也是新的挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)

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