胡軍
(華電青島發電有限公司,山東 青島 266031)
300 MW純凝機組供熱改造
胡軍
(華電青島發電有限公司,山東 青島 266031)
華電青島發電有限公司一期300MW凝汽式機組進行抽汽供熱改造,對中低壓連通管重新設計制造,抽汽供熱管道加裝調節和保安閥門。改造后,系統運行可靠,滿足了青島市的供熱要求,提高了機組可用率,經濟效益顯著。
供熱改造;連通管;熱電聯產
華電青島發電有限公司一期工程建設2×300 MW國產純凝燃煤發電機組,分別于1995年和1996年投運。二期工程建設2×300 MW熱電聯產機組,分別于2006年和2007年投產運行。近年來,因網上電力負荷相對富余,一期1號、2號機組負荷率一直較低,經常處于調峰,甚至深度調峰運行狀態,運行經濟性較差,機組經常停運或頻繁起停,極大地縮短了機組的可用率。近年來,青島市對供熱負荷的需求呈快速增長趨勢。因此,將1號、2號汽輪機改造為供熱機組,既可進一步提高機組可用率,降低機組煤耗率,又能滿足青島市用熱需求。
青島市內三區(市南區、市北區、四方區)現有建筑面積4 928.39萬m2,截止2008年,已經實現集中供熱的面積為2 162萬m2,還有2 766.39萬m2建筑面積無熱可供。青島市要求華電青島發電有限公司要繼續發揮老企業電源中心、熱源中心的優勢,對現有機組加快供熱改造。
自二期工程2×300 MW熱電聯產機組投產以來,華電青島發電有限公司取得了良好的經濟效益和社會效益。但3號、4號機組供熱負荷已逐步達到設計供熱能力,不能進一步滿足青島市熱負荷增長的需求。同時,當3號、4號機組有一臺在大修期間,而另一臺因故障發生緊急停機時,熱網系統將失去汽源,就會對熱用戶產生很大影響。因此,將1號、2號機組由純凝式汽輪機改造為抽凝式汽輪機迫在眉睫。改造以后,每臺機組可抽汽量為300 t/h,承擔供熱面積824萬m2。
華電集團公司《火力發電廠節能評價》汽機組查評專家們也建議盡快對華電青島發電有限公司一期工程1號、2號機組改供熱機組進行研究論證,確定改造方案,以改善公司1號、2號機組的運行現狀。
修改了中低壓缸連通管的結構及布置,在連通管上加裝三通及連通管抽汽調節閥,從中低壓缸連通管中間水平段向外引出一根φ800×16抽汽管道,抽汽管自連通管引出后依次加裝保安和調節閥門。汽源由1號、2號機聯通管接出后通過廠區管網供至熱網首站及市區各熱用戶使用。
供熱抽汽工況:在汽輪機976 t/h進汽量時,設計抽汽能力300 t/h,抽汽壓力 0.79 MPa,抽汽溫度328.7℃,抽汽壓力調整范圍:(0.79±0.2)MPa。
在中排處增加300 t/h調整抽汽,從強度和運行安全性考慮,對中低壓連通管進行了重新設計制造,要充分考慮其受熱后的膨脹問題。中低壓連通管外徑為1 200 mm,在連通管上加裝三通及連通管抽汽壓力調節閥,采用壓力自平衡式波形膨脹節,材質為不銹鋼。連通管上增加大拉桿4根,螺母及配件,法蘭及配件等。采用打孔抽汽方式從中低壓連通管上向外引出供熱抽汽管道。
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,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)。抽汽管道上增加了波紋管、大拉桿及螺母配件、抽汽管法蘭等。
連通管調節蝶閥、抽汽管道調節蝶閥進入DEH中控制。并由DEH供貨商負責提供EH油以及與閥門油動機的接口配合工作。汽輪機廠提供抽汽管上快關閥、調節閥、抽汽管道調節蝶閥的執行機構的接口要求,由青島發電公司負責提供氣源、EH油、連接管,由DEH廠商完成控制系統的抽汽功能改造。抽汽逆止閥、液動快關閥控制接入DCS系統。
根據3號、4號機組供熱期補水量超過約50 t/h時凝水含氧量超標的運行經驗,在1號、2號機組供熱改造后,其補水量也將增大,相應凝結水含氧量會增大,需要采取措施降低凝結水含氧量。為此,設計、制造了補水噴霧裝置和熱井除氧裝置,安裝在1號、2號機凝汽器內,增強補水在凝汽器內的換熱面積和效果。機組在投入供熱后,凝結水含氧量控制在規定范圍之內,從而確保機組運行安全。此外,還配套增加部分化學監督及控制裝置,以滿足對水質的充分監督。
1號、2號機供熱改造后,參考上海電氣電站設備有限公司上海汽輪機廠的熱平衡圖計算,在機組進汽量一定的情況下,1 t/h抽汽將使發電機功率降低約210 kW。按目前供熱價40.39元/GJ,上網電價0.3549元/kW·h,制水費7.5元/t,單臺機組抽汽量250 t/h,其中工業抽汽量平均值125 t/h,每年運行7 000 h計算,采暖抽汽量平均值125 t/h,每年運行3 000 h計算,兩臺機組的經濟效益:工業抽汽經濟效益6 482萬元,采暖抽汽經濟效益2 778萬元,全年供熱效益為9 260萬元。
青島市在全國城市環境綜合整治定量考核工作中,“清潔能源利用率”指標一直不高。1號、2號機組供熱改造后,進一步增加管線向市區輸送熱源,拔掉了市區內的多處煙囪,不僅大大減少了市區的污染源,還提高了公司的社會信譽與美譽。1號、2號機組供熱改造,實現了熱電聯產,既可提高青島市“清潔能源利用率”,又可達到節能的目標,尤其在目前調整能源結構,提高環境質量的形勢下,其推廣應用具有重要的現實意義。
華電青島發電有限公司1號、2號機組供熱改造項目,系統自投運至今,運行一直穩定,每臺機組的供熱抽汽量平均為250 t/h,大大緩解了青島市冬季熱負荷的需求壓力,取得了良好的經濟效益和社會效益。
[1]DL5000-2000火力發電廠設計技術規程.
[2]國家計委,經貿委,建設部.熱電聯產項目可行性研究技術規定.2001-01-11.
[3]GB/T13471-1992節能措施經濟效益計算與評價.
The Application for 300 MW Co-generation Power Unit Reconstructed from Pure Condensing One
Co-generation reconstruction for the 300 MW pure condensing power units in Huadian Qingdao thermal power company has been accomplished,re-design and fabrication of cross over pipe for low-medium hood have also been made and a governing valve for the extraction pipe has been added.The unit operates reliably and efficiently after reconstruction,which meets the requirement of heat supply for Qingdao and secures prominent economic returns and social benefits.
co-generation reconstruction;cross over pipe;co-generation
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1007-9904(2010)04-53-02