某電廠300MW純凝機組供熱改造

摘 要：某電廠機組為上海汽輪機廠制造的K156型機組，電廠為滿足地區供熱需要，將純凝式300MW機組改造為抽汽機組，以滿足工業園區工業生產之用熱需求。從汽輪機中低壓連通管、熱段再熱蒸汽管道和冷段再熱蒸汽管道抽出蒸汽，抽汽管道加裝調節閥、閘閥、安全閥，在壓力匹配器進行調溫調壓后供給用戶。

關鍵詞：供熱改造；中低壓連通管；熱再；冷再；壓力匹配器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.129

1 引言

為響應市“十三五”熱電聯產規劃：鼓勵將大型火電機組向熱電聯產改造，公司自2016年提出“三大重點任務--力爭實現機組供熱”目標以來，公司從“內”“外”兩條線全力推動熱電聯產項目。對內，公司積極做好供熱項目設備改造準備工作，實施汽輪機供管管道改造及化水系統擴容改造，組織開展供熱相關的調研和學習，學習周邊電廠供熱管理經驗，做好供熱發展相關知識儲備。對外，與地方政府加強匯報、溝通，全力推動供熱規劃落地。 因此，將純凝機組改造為供熱機組，既可進一步提高機組可用率，降低機組煤耗率，又能滿足區用熱需求。

2 供熱改造的必要性

近年來，市一些工業企業陸續遷至該區工業園，因此，主要的工業熱負荷均集中在工業園，城區無工業熱負荷。根據工業園區管理委員會提供的《工業園區企業用熱統計表》，現有用汽單位及近期新增用汽單位最大用熱量總計237t/h。中心城區新增建筑面積總計約162.5萬平方米。有近30萬平方米建筑屬于棚戶區改造，小區內配置了健全的供熱管道和設施；其余小區均為商品房，采暖為小區建設的必要設施，綜合考慮，近期新增小區取80%熱化率，計算得出近期供熱面積為130萬平方米，民用供熱需求量較大。而現公司發電機組有2×1065t/h循環流化床鍋爐、兩臺330MW凝氣式機組，可抽0.87Mpa、1.2Mpa壓力等級的蒸汽580t/h，供熱范圍涵蓋方圓25公里，包含水路交通樞紐，生活區，工業區。公司將按照既定計劃積極推進熱電聯產項目，確保盡早實現電、熱協同發展目標。

3 改造的技術要求及內容

3.1 系統布置

在不改造汽輪機缸體的前提下，汽輪機的非調整抽汽無法滿足供汽要求，因此，從現有條件來看，可利用的汽源有：主蒸汽、再熱熱段蒸汽、再熱冷段蒸汽及中壓缸排汽。

按照上海電氣目前對K156機型供熱改造的成功經驗，采用如下方案：再熱冷段蒸汽或熱再熱段蒸汽，經過壓力匹配器抽中壓缸排汽蒸汽，混壓后，使其參數達到對外供汽參數要求。

3.2 技術參數

再熱冷段抽汽抽汽量（0～50t/h），抽汽溫度變化范圍（309.4～324.4℃），抽汽壓力變化范圍（3.43～3.643MPa）；再熱熱段抽汽抽汽量（0～100t/h），抽汽溫度538℃，抽汽壓力變化范圍（2.99～3.42MPa）；中排抽汽最大抽汽量（0～150t/h），抽汽溫度變化范圍（339～372℃），抽汽壓力變化范圍（0.8～1.0MPa）。壓力匹配器額定出力100t/h。

3.3 中低壓連通管改造

在中低壓連通管上的中壓側立管上增設三通，由三通處向外引出一根DN600的抽汽管道，在中低壓連通管上的三通后加裝連通管抽汽調節閥。重新設計中低壓連通管及其上引出的抽汽管，抽汽管自連通管引出后依次加裝安全閥、抽汽逆止閥（氣動）、液動快關調節閥、抽汽隔離閥；使用電廠現有EH油站油源供抽汽液動快關調節閥油動機。該抽汽管道接入供熱站的低壓蒸汽聯箱。自中排抽汽三通接出中排抽汽管道，管徑為DN600。

3.4 熱再、冷再段管道改造

熱段蒸汽分別從#l、#2爐再熱汽出口管用三通接出，經快速隔離閥、調節閥，減溫后，接入供熱站內中壓蒸汽聯箱。減溫器之前管道采用DN250合金鋼材料，減溫器之后管道采用DN300碳鋼管，管道設計流量為120t/h。減溫水從給水泵中間抽頭至再熱器減溫水管路上引出，采用DN50的20G鍋爐鋼鋼管。

冷再蒸汽分別從#1、#2汽輪機高排出口供本機輔汽母管的管道上用三通接出，經隔離閥、快閉閥、設隔離閥、調節閥后分別接入供熱站內中壓蒸汽聯箱。管道采用20鋼，管道設計流量為50t/h，管道規格DN200。

3.5 抽汽管道布置

為防止跳機后抽汽管道內大量蒸汽倒入汽缸，引起超速，威脅機組安全，中低壓聯通管抽汽管道上加裝抽汽逆止閥（氣動）、安全閥及抽汽快關閥（液動），抽汽調節閥（電動）。 新設計的中低壓連通管道上增加了波紋管、大拉桿及螺母配件等。

壓力匹配器選用三噴嘴非等比例結構，根據對外供汽負荷需要，由1～3號噴嘴為順序開啟（或任意順序），可以實現在30%～100%范圍內實現出力調整，而保證較高的抽吸效率。

3.6 抽汽閥門DEH控制系統

連通管抽汽壓力調節閥（電動）、抽汽隔離閥（電動）、氣控抽汽逆止閥和液壓快關調節閥進入DEH控制。使用電廠現有EH油站油源，供抽汽液動快關調節閥油動機。

3.7 循環水聯通改造及化水擴容改造

供熱改造后，機組的補水量將增大，現制水系統設備無法滿足當前鍋爐上水需求，結合廠內具體情況，需進行化水擴容改造。增加化學制水系統產能，并保證增容系統設備與原系統完全兼容。

機組的補水量增大，相應的凝結水含氧量也會增大，必須采取措施以降低凝結水含氧量?；谝陨显?，在供熱改造的基礎上，設計了循環水聯通改造項目，將之前分開的兩個機組的循環水回水管（回水至冷卻塔）聯通起來，增加循環水冷卻面積的方法以增強補水在凝汽器內的換熱效果。 在機組正常供熱時，將凝結水含氧量控制到適宜范圍，確保機組安全穩定。

4 結束語

300MW機組熱電聯產后，政府將關停許多小型熱電機組，經計算在200t/h供熱負荷下，每年向大氣減少的煙塵排放量約4000噸～51760噸，減少的SO2排放量約1190噸～6455噸；減少的灰渣排放量約2.2×104噸～5.3×104噸，節能減排、環境保護、企業經濟效益顯著。改造后的供熱機組的經濟性、安全性明顯提高，實現了增容、提效、降耗、減排的目標。

參考文獻：

[1]DL000-2000.火力發電廠設計技術規程[S].

[2]上海汽輪機廠N300-16.7/538/538型300MW中間再熱凝汽式汽輪機說明書[S].

[3]楊雁，葉東平.200、300MW純凝機組改供熱機組的分析研究[J].

作者簡介：陳亞東（1990-），男，江蘇豐縣人，本科，助理工程師，研究方向：汽機技改及檢修。