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

關(guān)鍵詞：能級(jí)匹配；集中供熱 ；供熱首站； 壓力分級(jí)

 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(wèn)題，近年熱電機(jī)組對(duì)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(duì)某熱電廠供熱現(xiàn)狀，從機(jī)組、熱源和熱用戶(hù)進(jìn)行系統(tǒng)性的綜合分析，特別是針對(duì)調(diào)峰需求的機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化，降低供熱過(guò)程中的?損，提高經(jīng)濟(jì)效益。

 2 設(shè)備簡(jiǎn)介

熱電廠一期裝設(shè)2臺(tái)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(jí)回?zé)岢槠?、中間再熱凝汽式汽輪機(jī)。一期工程在2009年進(jìn)行過(guò)供熱改造，改造后一期兩臺(tái)機(jī)組每臺(tái)機(jī)高壓蒸汽對(duì)外供熱流量為165 t/h（參數(shù)為4.1MPa，420℃），兩臺(tái)機(jī)互為備用。同時(shí)，一期單臺(tái)機(jī)中壓蒸汽對(duì)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(tái)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(jí)回?zé)岢槠?、中間再熱凝汽式汽輪機(jī)。二期工程在2012年進(jìn)行過(guò)供熱改造，改造后每臺(tái)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(duì)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(lái)，有效提高了供熱系統(tǒng)的靈活性和可靠性。

 3 問(wèn)題描述

熱電廠所在的石化工業(yè)區(qū)現(xiàn)有熱用戶(hù)的工業(yè)類(lèi)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(lèi)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(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽，壓力等級(jí)較多，需求量多，總供熱量達(dá)450t/h以上。從實(shí)際運(yùn)行中各熱負(fù)荷壓力數(shù)據(jù)可以看出，熱用戶(hù)蒸汽壓力要求跨度大，高壓用戶(hù)壓力要求2.3～4.1MPa，中壓用戶(hù)壓力要求1.1～2.5MPa，如不進(jìn)行能級(jí)匹配，將造成較大的?損失。

表1 熱負(fù)荷壓力等級(jí)

 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(diǎn)任務(wù)是通過(guò)對(duì)供熱首站高中壓聯(lián)箱進(jìn)行壓力分級(jí)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(jí)控制

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

4.2.2中壓聯(lián)箱壓力分級(jí)控制

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

4.2.3 機(jī)組供汽側(cè)運(yùn)行方式

    按照機(jī)組運(yùn)行方式提供相應(yīng)的分級(jí)方案。從四臺(tái)機(jī)組運(yùn)行、“兩大一小”機(jī)組運(yùn)行和“兩小一大”機(jī)組運(yùn)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(tái)機(jī)組運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(hù)壓力等級(jí)影響較大。通過(guò)分級(jí)，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(duì)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(jì)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(hù)通過(guò)分級(jí)，高壓用戶(hù)2可使用二期機(jī)組再熱蒸汽進(jìn)行能級(jí)匹配供熱，高壓用戶(hù)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(gè)聯(lián)箱供熱參數(shù)異常時(shí)，連鎖開(kāi)啟對(duì)應(yīng)閥門(mén)，保證聯(lián)箱有效互為備用。

 6 結(jié)束語(yǔ)

供熱研究是熱電機(jī)組的效益增長(zhǎng)核心課題之一，而工業(yè)供熱對(duì)蒸汽參數(shù)要求高且多種多樣。通過(guò)對(duì)大容量熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組高參數(shù)供熱特點(diǎn)，研究與之匹配的供熱運(yùn)行方式，進(jìn)行高中壓聯(lián)箱壓力分級(jí)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(shí)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(hù)的不斷增加，需開(kāi)發(fā)的新的供熱汽源來(lái)保證用戶(hù)的需求，后續(xù)對(duì)熱電機(jī)組供熱運(yùn)行研究仍然是一個(gè)不斷深化的過(guò)程，也是新的挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)

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