300MW供熱機組的控制及經驗探索

摘要：本文主要介紹了徐礦電廠2×300MW供熱機組的供熱控制過程中，通過因供熱量的增減及時調節抽汽量，再熱蒸汽及匹配器的控制經驗探索總結，不僅保障了機組本身的安全經濟運行，同時對大容量供熱機組提供了豐富的經驗。

關鍵詞：抽汽供熱;壓力匹配器;再熱蒸汽;控制調節

一、背景

隨著我國近幾年節能減排工作管理力度的不斷加大和對火電機組上大壓小政策的不斷發展推進，300MW機組技術已經成為國家政策進行鼓勵的供熱機組和改造的對象。由于對供熱的控制調節缺乏經驗，需要探索總結。在此，徐礦電廠2×300MW機組抽汽供熱功能的實現為大容量機組供熱調節技術提供了經驗。

二、機組改造實施方案概述

徐礦電廠#1、#2汽輪機由純凝式改造為抽凝式（圖1），供熱蒸汽引自機組冷段再熱抽汽（抽氣量0—50t/h）、熱段再熱抽汽（抽汽量（0—100t/h）、中壓缸排汽（0—150t/h）。每臺機組的冷再供熱抽汽和熱再供熱抽汽匯集后引入中壓蒸汽母管作為兩臺壓力匹配器的驅動蒸汽，每臺機組的中壓缸排汽引入低壓蒸汽母管作為壓力匹配器的吸入蒸汽，通過調整兩臺壓力匹配器（額定出力100t/h）的驅動蒸汽流量，來滿足對外供熱蒸汽參數要求。#1、#2壓力匹配器輸出蒸汽匯入一根蒸汽母管對外供汽。熱再供熱抽汽設有減溫器，減溫水取自對應機組三臺給水泵的中間抽頭母管。 根據外部供汽負荷需求，為兩臺壓力匹配器選用三噴嘴非等比例結構（每個噴嘴對應額定出力的33%），通過調整調節門開度可在33%—100%范圍內調整。隨著對外供熱負荷加大，再依次開另外二個噴嘴，以保證對外供汽量。

三、典型供熱故障案例分析

案例1：

事故前運方： AGC投入，#2機組負荷257WM，對外供熱壓力1.21Mpa，供熱溫度272℃，供熱流量112t/h。冷再供熱抽汽和熱再供熱抽汽投入，#2匹配器運行，#1匹配器備用。

事故情況經過：

19：46：用戶突然減少較多供熱量，實時對外供熱壓力過高已達到1.25MPa（實際要求1.2MPa），汽機主值呂某立即將#2匹配器出口電動門關小，突然卡在80%無法操作，#2匹配器壓力安全門突然動作（動作值1.29MPa），立即匯報值長王某#2匹配器安全門動作，及時匯報公司領導，并告知中港熱力李某，壓力匹配器安全閥動作，正在事故搶修處理。

19：50：派人就地將#2匹配器出口電動門電動頭手動搖至關閉位。供熱壓力降低時，#2匹配器安全門仍未回座，值長令主值呂某將#2匹配器隔離，聯系汽機檢修邵某開票處理。

20：10：汽機檢修邵某告知#2匹配器安全閥已閉死，值長令暫投入#1匹配器運行，并通知中港熱力逐步恢復。

總結：由于用戶突然減少較多供熱量，對外供熱壓力憋高，導致#2匹配器安全門動作，監盤人員應根據供熱壓力增長或減少趨勢，及時減少或增加冷再抽汽（或熱再抽汽）供熱量后，再減少匹配器出力，防止匹配器安全門動作。

案例2：

事故前運行方式： #1機組負荷206MW，供熱系統熱再和冷再同時供熱，對外供熱流量108.86t/h。

事故經過：

18：35：對外供熱流量持續增長至108.8t/h，對外供熱壓力緩慢升高至1.19MPa仍有升高趨勢，此時#1、#2壓力匹配器進汽電動調節閥均已全開，但供熱量已超過需求，故將熱再調門開度從90%逐漸關小至84%，冷再調門開度保持90%觀察運行。

18：41：#1機組對外供熱流量108.8t/h突降至75t/h，熱再供熱流量由48t/h突降為0，對外供熱壓力由 1.19MPa突降至1.04MPa并繼續下降。匯報值長。逐漸關小熱再供熱管道減溫水調門（17%逐漸關小至0），并打開熱再供熱管道疏水。值長聯系熱控、汽機檢修人員進行就地檢查后，判斷熱再供熱管道逆止門卡澀造成熱再供汽中斷。

19：28：經與供熱方商議并經值長鄭某同意，將冷再調門開度逐漸關至40%，熱再調門開度逐漸關至2.5%，對外供熱壓力降至0.92MPa，對外供熱流量降至49t/h。然后逐漸開大熱再供熱調門，熱再供熱流量開始出現數值，同時手動調節熱再供熱減溫水調門。

19：39：熱再調門開度已逐漸開大至82%，熱再供熱流量57t/h，對外供熱壓力0.97MPa，對外供熱壓力103t/h。逐漸開大冷再供熱調門。

20：02：對外供熱壓力1.15MPa，對外供熱壓力112t/h。供熱恢復正常。

總結：供熱量達到充裕時，當用戶減少用汽量時，必然導致供熱壓力上升，這時運行監盤人員應及時減少供汽量，但此時應當優先考慮減少冷再供熱量，后減少熱再供熱量。后經技術部和發電部專工研究決定，當熱再抽汽冷再抽汽同時供熱時，保持熱再供熱量始終大于冷再供熱量30t/h余量。以防止冷再抽氣量大于熱再供熱量導致熱再供熱管道返汽，熱再供熱逆止門頂死，造成熱再供汽中斷。

四、結語

徐礦電廠#1、#2汽輪機由純凝式改造為抽凝式機組的完成，實施了熱電聯產，極大地緩解了周邊地區工業供熱的缺口，響應了國家節能減排政策，為公司的生存提供了有利條件。緩解了一些因已經關停了煤耗大、效率低、排放不達標的小熱電廠的供熱用戶的需求，不僅有效地改善了環境，而且每年可節約燃煤，降低了全國火電廠平均煤耗。這一改造實例也為今后其他電廠同類型機組的改造提供了豐富的經驗。

參考文獻：

[1]馬呈霞，張麗娟，張世才，郭濤，楊新華.300MW純凝機組改造為供熱機組的控制研究及應用[J].中國電力，2009（2）.

[2]陳世玉，李學棟.300MW機組供熱改造振動解決方案[J].價值工程，2013（19）.

[3]陳亞東.某電廠300MW純凝機組供熱改造[J].山東工業技術，2018（23）.

[4]張軍輝，杜獻偉，張文濤.300MW純凝機組供熱改造經濟性分析[J].發電技術，2019（1）.

作者簡介：宋紅偉（1984—），漢族，江蘇豐縣人，助理工程師，本科，工學學士，主要從事電廠生產運行工作。