600MW超臨界機組供熱供汽后對發電出力影響分析

馬洪濤

（神華國華孟津發電有限責任公司，河南 洛陽 471000）

1 闡述

本文以神華國華孟津發電有限責任公司的600MW超臨界機組為例，其鍋爐為單爐膛，汽機為三缸兩排汽，其中主再熱蒸汽的溫度為538℃/566℃，壓力為25.4MPa/4.39MPa，機組供熱系統設計有兩段供熱抽汽，工業抽汽由主蒸汽管道抽出，經減溫減壓裝置后供往工業熱負荷用戶，額定供汽壓力4.5MPa（a），供汽溫度440℃，額定抽汽量為108t/h，最大抽汽量為120t/h。采暖抽汽取自中壓缸排汽，設計采暖抽汽壓力0.6MPa（a），額定抽汽量500t/h，最大抽汽量為600t/h。根據該公司機組供熱供汽改造后機組運行實際情況，以及不同抽汽量及供熱量情況下對機組發電出力的影響，以下將對此進行詳細的闡述。

根據取得的機組實測性能參數，結合汽輪機變工況理論，對機組供熱工況進行計算。該機組設計有兩段供熱抽汽（工業抽汽和采暖抽汽），工業抽汽范圍為0~120t/h，采暖抽汽范圍為0~600t/h。參數計算時工業抽汽分別設定為0、25、50、75、100、120t/h，采暖抽汽分別設定0、100、200、300、400、500、600t/h。考慮鍋爐最低穩燃流量，主蒸汽流量從最小投供熱流量至鍋爐最大蒸發量，每隔100t/h按整數設定一檔流量進行計算。主蒸汽壓力按機組滑壓運行曲線選取，主蒸汽溫度取設計值538℃，再熱蒸汽溫度取設計值566℃，低壓缸排汽壓力取設計值4.9kPa。計算時保證低壓缸最小排汽流量不小于200t/h，中壓缸排汽溫度不超過330℃，采暖供熱工況下采暖抽汽壓力不低于0.5MPa。整理得出發電機功率與供熱流量、主蒸汽流量的關系數據，見表1、表2。

表1 工業抽汽120t/h采暖抽汽500t/h數據統計計算結果

表2 工業抽汽50t/h采暖抽汽400t/h數據統計及計算結果

根據神華國華孟津發電有限責任公司汽機及鍋爐設計熱平衡圖及供熱改造可研報告等相關資料，進行不同供熱流量下熱電特性數據模型計算，確定不同抽汽流量及不同采暖抽汽量所對應的調峰下限和調峰上限，其中工業抽汽流量分檔設定為0、50、100t/h，采暖抽汽流量分檔設定0、100、200、300、400、500、600t/h，考慮機組安全運行需求，設定低壓缸最小排汽流量不低于200t/h，中壓缸排汽溫度不超過330℃，采暖供熱工況下采暖抽汽壓力不低于0.5MPa。詳見表3。

表3

按《河南省供熱管理辦法》規定，供熱機組電負荷可調上限不超過機組額定出力，供熱機組電負荷可調下限不低于機組首次批復額定出力的50%，繪制供熱抽汽流量與機組發電出力關系圖，如圖1。

圖1 供熱抽汽流量與機組發電出力關系圖

2 結論

為保證機組安全穩定運行，工業抽汽量在達到最大值120t/h時，在非采暖季，機組電負荷不超過570MW；在冬季采暖季，工業抽汽量120t/h，采暖抽汽600t/h工況下，機組電負荷最低不能低于370MW，電負荷最高不能超過440MW，在此工況下機組可以在冬季采暖供汽和工業供汽安全穩定運行。