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热电厂供热改造技术探究

热电厂供热改造技术探究

摘要:主要研究热电厂供热改造技术,介绍了热电联产机组形式以及常见机组供热改造技术,针对不同热电厂机组情况整理了供热机组和供热改造技术的选

用建

议。

关键词:热电厂;供热改造;机组

1引言

热电厂的运行需要同时满足发电和供热的功能要求,随着供热需求的增加,发电量不断下降。因此针对热电厂供热改造技术进行研究具有十分重要的现实意义。

2热电联产机组形式概述

2.1背压供热机组

所谓背压供热机组是指热电联产机组采用一体化设计,机组同时实现供热和发电两方面的功能。背压供热机组不需要配置凝汽器,因此在发电与供热衔接过程中不会出现冷端损失,发电方面能够实现55%左右的热发电率,因此能源利用率更高,也能实现较好的经济效益。但是发电机组的运行功率是根据供热需求来确定,热电耦合性比较强,因此不能随意对机组负荷进行调整,只能实现相对单一的供热品质,因此在造纸厂、化工厂等用热稳定的企业用户中使用较多。

2.2抽背供热机组

在背压供热机组的基础上,将部分蒸汽从汽轮机的中间级抽取出,能够直接供应给对于蒸汽压力等级较高的用户,其余部分与背压供热机组相似,也能满足发电和供热的需求,剩余的蒸汽能够以较低的压力排出。抽背供热机组的热发电

率相较于背压供热机组更高,能够达到70%左右,同样也存在对运行负荷适应性

较差的问题。

2.3 抽凝供热机组

抽凝供热机组的特点是使用抽凝式汽轮机,在机组运行过程中,可以根据热

负荷需求的不同在不同位置进行抽气用于供热,未抽取的蒸汽仍然用于发电,而

且可以在系统内循环使用。该类型机组能够以较高的效率完成供热发电作业,而

且适用于不同规格的热负荷需求场景。目前常用的抽凝供热机组为200MW左右。

2.4“NCB”供热机组

结合抽背机组和抽凝机组的特点研发的“NCB”机组可以分为单个发电机和

两个发电机两种不同的机构,前者将发电机安装在汽轮机组高压缸之前的位置,

不耽误正常发电,后者是在高中压和低压位置分别配置一台发电机,并用管道连

通两个区域,而且后者能够以三种不同的形态运行,在非供暖时期,机组以纯凝

式发电机组的状态运行,实现较高的发电效率;在正常供暖阶段,同时完成供热、发电作业,与抽凝式汽轮机的原理相似;当进入供热高峰期,可以将机组调整到

背压工况的运行状态,根据实际供热需求调整机组,更好的保障供热需求。这种

机组由于多样化的适应性和0冷端损失,能够实现较高的热量利用率,经济效益

更理想。

3常见机组供热改造技术

3.1机组打孔抽汽供热改造技术

针对纯凝火电机组可以采用打孔抽汽供热改造技术。在纯凝火电机组运行中

只能实现发电功能,机组的结构设计中使用连管将中低压缸进行连接,供热改造

技术的关键就是在该位置进行打孔并连接蒸汽管道,从该位置向外部管道中抽汽,这部分蒸汽可以满足工业用汽以及居民供暖的需求。经过技术改造,单一的发电

机组能够在发电的基础上增加供热功能,一方面能够降低火电厂的发电美豪成本,另一方面能够提升火电企业的经济效益,从而实现良好的环保效益和社会效益。

打孔抽汽供热改造技术的应用效果与机组的发电负荷以及热电耦合情况相关,实

际改造也受到诸多限制,比如机组容量大小。该技术改造的主要目的是满足居民

供暖等热负荷品位偏低的场景,可能会出现能源浪费问题,在实际改造中可以使

用后置式汽轮机,而且在容量偏低的机组中应用更合适,比如300MW机组,对于600MW以及1000MW等中高容量机组不适合采用该技术进行改造。近年来随着大温

差供热技术以及长输管网技术的不断成熟,供热半径不断扩大,该技术也得到更

加广泛的应用。

3.2高背压供热改造技术

高背压供热改造技术相对简单,主要方法是提高机组汽轮机的排气压力,从

而降低机组中使用的凝汽器内的真空度,进而使得冷却水温的温度升高,这样就

可以直接使用热网水对凝汽器进行降温冷却,热网水经过凝汽器后温度升高,继

续循环使用。该技术的关键就是利用汽化原理对加热网内的水进行加热,降低冷

却过程中造成的冷源损失,使得机组整体的循环热效率显著提升,进而降低用于

供热作业的蒸汽量的抽取,降低运行成本。而且该技术施工难度低,工期短,能

够在短时间内完成改造,对机组运行的影响较小。高背压供热改造技术需要根据

用户实际用热的如何要求调整进气量,在负荷调整方面存在着一定的困难。目前

这种改造技术在600MW以下的火电汽轮机机组中已经得到较为广泛的应用,改造

后的热电机组在减少二氧化碳、烟尘以及二氧化硫等污染物的排放方面都有比较

理想的效果。在此基础上,如果抽汽作业直接在低压缸内进行,低压缸去掉叶片,不承担发电作业,就称为光轴供热改造技术。

3.3 热泵供热改造技术

热泵供热改造技术是热电厂改造的重要新能源技术,其技术关键是对汽轮机

运行中未能充分利用的热量进行回收再利用,从而降低冷端损失,这样机组整体

的抽气量就能对应降低,供热能力对应升高,从而提高机组的能源利用率及综合

经济效益。目前热电厂常用的热泵形式包括压缩式和吸收式两种,按照不同的驱

动能源形式,前者又可以分为透平压缩式和电压缩式两种。热泵供热改造技术对

于机组容量要求较低,50MW的低容量机组和1000MW的大容量机组都能采用该技

术进行改造,而且可以灵活调整热泵形式以适应不同机组不同热负荷的实际情况。其中电压缩式热泵技术能够在降低机组能耗的同时实现机组的深度调峰,尤其适

用于当前热电厂的改造要求。

3.4 低压缸切除技术

在日常运行中低压缸正常使用,进入采暖期将低压缸的全部进汽都切除,仅

引入速度低于20t/h的冷却蒸汽用于降温。将中压缸中的排汽全部用于热电机组

的供热,从而提升热电机组的整体供热能力,这种技术能够灵活切换机组的抽凝

运行和背压运行方式,而且可以避免光进行低压缸转子的更换作业,从而降低维

护成本。

4 供热机组和供热改造技术选用建议

4.1供热机组选用建议

热电厂供热机组的选择主要考虑工业热负荷的品质以及发电热负荷的要求,

其一对于工业热负荷品质相对单一而且运行相对稳定的小容量发电机组,适合使

用背压供热机组;其二对于热负荷稳定,蒸汽参数稳定的供热工况,建议使用抽

背供热机组;其三在采暖热负荷区域,如果发电机组的容量在300MW以下,建议

配置抽凝供热机组,具体机组数量搭配根据实际供热面积进行调整;其四如果供

热工况中同时包括采暖热负荷和工业热负荷可以根据两者负荷比例的实际情况搭

配使用抽凝机组和背压机组,或者搭配NCB机组。

4.2 供热改造技术路线建议

供热改造技术路线的选择主要考虑供热能力及热负荷情况,其一对于一般热

负荷区域,一般容量机组的供热改造以打孔抽汽供热改造为主,具体的打孔抽汽

位置要根据改造后机组的运行要求进行调整,如果机组容量偏高可以搭配使用热

泵改造技术回收机组的余热,有利于提升机组的运行效益;其二对于热负荷较大

的区域,热电厂的机组改造主要选用高背压供热改造技术,有利于维持汽轮机的

温度,避免超温问题的出现;其三当当前使用的机组容量偏低、供热能力不足时,通常使用光轴供热改造技术;其四对于当前采用热电联产的机组,都可以应用热

泵技术进行改造,但是热泵形式的选择要考虑电厂设备以及当地热负荷的具体要求,电压缩式适合深度调峰机组,透平压缩式热泵适合抽汽压力大于0.7MPa的

机组。

5结语

通过本文分析可知,热电厂机组分为多种不同的类型,具体的供热技术改造

与机组热负荷及容量、设备都有密切的联系,要根据实际情况确定改造技术路线。

参考文献:

[2] 何晓迪. 燃煤供热机组灵活性改造[J]. 电力系统装备,2021(13):75-76.

[3] 魏利强,霍珂. 某厂14.5MW供热小机改造技术的应用与探讨[J]. 中国

科技投资,2021(17):141-142.

热电厂供热改造技术探究

热电厂供热改造技术探究 摘要:主要研究热电厂供热改造技术,介绍了热电联产机组形式以及常见机组供热改造技术,针对不同热电厂机组情况整理了供热机组和供热改造技术的选 用建 议。 关键词:热电厂;供热改造;机组 1引言 热电厂的运行需要同时满足发电和供热的功能要求,随着供热需求的增加,发电量不断下降。因此针对热电厂供热改造技术进行研究具有十分重要的现实意义。 2热电联产机组形式概述 2.1背压供热机组 所谓背压供热机组是指热电联产机组采用一体化设计,机组同时实现供热和发电两方面的功能。背压供热机组不需要配置凝汽器,因此在发电与供热衔接过程中不会出现冷端损失,发电方面能够实现55%左右的热发电率,因此能源利用率更高,也能实现较好的经济效益。但是发电机组的运行功率是根据供热需求来确定,热电耦合性比较强,因此不能随意对机组负荷进行调整,只能实现相对单一的供热品质,因此在造纸厂、化工厂等用热稳定的企业用户中使用较多。 2.2抽背供热机组 在背压供热机组的基础上,将部分蒸汽从汽轮机的中间级抽取出,能够直接供应给对于蒸汽压力等级较高的用户,其余部分与背压供热机组相似,也能满足发电和供热的需求,剩余的蒸汽能够以较低的压力排出。抽背供热机组的热发电

率相较于背压供热机组更高,能够达到70%左右,同样也存在对运行负荷适应性 较差的问题。 2.3 抽凝供热机组 抽凝供热机组的特点是使用抽凝式汽轮机,在机组运行过程中,可以根据热 负荷需求的不同在不同位置进行抽气用于供热,未抽取的蒸汽仍然用于发电,而 且可以在系统内循环使用。该类型机组能够以较高的效率完成供热发电作业,而 且适用于不同规格的热负荷需求场景。目前常用的抽凝供热机组为200MW左右。 2.4“NCB”供热机组 结合抽背机组和抽凝机组的特点研发的“NCB”机组可以分为单个发电机和 两个发电机两种不同的机构,前者将发电机安装在汽轮机组高压缸之前的位置, 不耽误正常发电,后者是在高中压和低压位置分别配置一台发电机,并用管道连 通两个区域,而且后者能够以三种不同的形态运行,在非供暖时期,机组以纯凝 式发电机组的状态运行,实现较高的发电效率;在正常供暖阶段,同时完成供热、发电作业,与抽凝式汽轮机的原理相似;当进入供热高峰期,可以将机组调整到 背压工况的运行状态,根据实际供热需求调整机组,更好的保障供热需求。这种 机组由于多样化的适应性和0冷端损失,能够实现较高的热量利用率,经济效益 更理想。 3常见机组供热改造技术 3.1机组打孔抽汽供热改造技术 针对纯凝火电机组可以采用打孔抽汽供热改造技术。在纯凝火电机组运行中 只能实现发电功能,机组的结构设计中使用连管将中低压缸进行连接,供热改造 技术的关键就是在该位置进行打孔并连接蒸汽管道,从该位置向外部管道中抽汽,这部分蒸汽可以满足工业用汽以及居民供暖的需求。经过技术改造,单一的发电 机组能够在发电的基础上增加供热功能,一方面能够降低火电厂的发电美豪成本,另一方面能够提升火电企业的经济效益,从而实现良好的环保效益和社会效益。 打孔抽汽供热改造技术的应用效果与机组的发电负荷以及热电耦合情况相关,实 际改造也受到诸多限制,比如机组容量大小。该技术改造的主要目的是满足居民

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a. 优化燃烧系统,采用先进的燃烧技术,提高燃烧效率; b. 引进高效节能设备,如烟气余热回收装置,提高热力利用效率; c. 推广清洁煤技术,减少煤炭的含硫量和灰分,降低温室气体排放量。 2. 供热改造: a. 安装余热回收装置,将火力发电机组的余热用于供热系统; b. 优化供热系统,提高供热效率,减少能源浪费。 3. 灵活性改造: a. 引入先进的调峰技术,提高火力发电机组的调峰能力; b. 改进控制系统,提高火力发电机组的灵活性,实现快速启停和负荷调节。 四、适用范围 该方案适用于火力发电机组,特别是老旧机组和高排放机组,以及需要进行供热的区域。 五、创新要点 1. 采用先进的燃烧技术和节能设备,提高能源利用效率; 2. 利用火力发电机组的余热进行供热,减少能源浪费; 3. 引入先进的调峰技术和控制系统,提高火力发电机组的灵

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二、热电厂供热方案的实施和效果 热电联产技术已经在一些城市成功应用,并取得了显著的经济和环 境效益。 在实施热电厂供热方案之前,需要先对城市的能源结构和需求进行 分析。根据城市规模和需求量,合理确定热电厂的容量。然后,在选 址上要考虑方便发电和供热管道铺设的条件,并注意避免对周边环境 和居民生活造成不利影响。同时,热电厂的燃料选择也需要考虑其供 应稳定性和环境友好程度。 在供热管网的设计上,需要考虑到主干管、支线管和用户热站的合 理布局。主干管应尽量与主要交通干道相配套,以方便管道的维护和 日后的扩展。支线管的设计需要考虑城市的道路网络和建筑分布,以 满足供热的全覆盖目标。用户热站的位置需要尽量靠近用户集中的区域,减少热量传输损失。 热电厂在实施供热方案后,能够显著提高能源利用效率,并且减少 环境污染。由于热电联产技术的采用,每一份燃料产生的电力和热能 都得到了最大化利用。同时,因为废气排放减少,大大降低了城市的 环境污染程度。此外,热电联产还能够提高供热的可靠性和稳定性, 提供更好的用户体验。 然而,热电厂供热方案在实施过程中也存在一些挑战和问题。首先,热电联产设备需要大量的投资和维护费用,且建设周期较长。其次, 热电厂的排放问题需要被高度重视,并采取相应的环境保护措施。此

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改造,才能充分利用火电机组产出的热能,并为火电厂创造可观的经济效益,同 时有效促进火电厂实现可持续发展。 1.2 环境方面 在我国社会经济高速发展的新形势背景下,为满足火力发电的现实需要,势 必需要在自然界中大量开采煤炭资源,但这也使得周边生态环境遭到了一定的破坏。与此同时,社会公众在日常生产生活中同样需要大量的热能支撑,如北方冬 季气候寒冷,在恶劣的天气状态下必须通过燃煤持续供热或燃烧天然气供热,但 在煤炭燃烧过程中很可能产生大量有害气体、二氧化碳等,使得自然环境面临严 重的污染问题。因此在当前发展形势下,必须将节能减排政策落到实处,推动火 电厂供热改造也是顺应新时代发展趋势的必然选择。 1.3 产能方面 近年来我国已针对节能减排、生态环境保护、资源利用率的提高等工作的落 实颁布了系列落后产能淘汰政策,其中煤炭产业为该政策实施的重点对象。近年 来我国已针对火电厂的运行作出了明确要求,如火电机组经过供热改造后必须将 平均耗煤控制在300克/千瓦时以内,且改造后的污染物排放量必须符合相关要 求和标准,同时及时淘汰产能低于30万千瓦的纯凝火电机组。这一政策的落实 对产能较低的大中型火电厂构成了严重的危机与挑战,火电厂若想在激烈的市场 竞争中得以生存和发展,就必须通过供热改造提高产能、满足社会发展需要。 2 火电厂供热改造技术 2.1 打孔抽汽供热改造技术 打孔抽汽供热技术是将抽汽孔设置在纯凝火电机组的中、低压缸连通管处, 利用打孔外接蒸汽管道抽出高温蒸汽,为居民供暖或工业供汽。该技术可将纯凝 火电机组转化为热电联产机组,在减少火电厂煤耗的同时还能整体提高火电厂经 济效益,体现出了良好的经济环保效益。该技术的蒸汽品质和数量主要与火电机 组的大小、发电负荷有关。其中600MW以上的火电机组普遍有着较高的改造难度,因其抽汽压力达到了0.8MPa以上,这个参数的蒸汽在居民供暖这类低品位热负

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3、经济实惠 热电厂循环冷却水供热技术可以有效的利用热能资源,降低用户的采暖费用,同时也减少了燃煤的消耗,节约了非可再生资源的开采和使用。 三、热电厂循环冷却水供热技术的实际应用 热电厂循环冷却水供热技术在我国已经得到广泛应用。例如,北京地区现已拥有了覆盖全市的循环冷却水供热网络,而这一系统的建设,不仅显著地提高了采暖的效率,还减少了空气污染和环境污染,并给环境的改善提供了坚实的支撑。 另外,热电厂循环冷却水供热技术还可以广泛应用于食品加工、纺织印染、化工、医药等行业,为这些行业提供了高效、环保、经济的供热服务。 四、热电厂循环冷却水供热技术在未来的展望 随着社会的发展,人们对生活品质的要求逐渐提高。热电厂循环冷却水供热技术能够为城市居民提供优质、环保、经济的供热服务,得到了广泛的推广和应用。在未来,这一技术有着很好的发展前景。随着技术的进步和推广,更多的城市将会选择热电厂循环冷却水供热技术,以实现能源节约、减轻环境负担的目标。 总之,热电厂循环冷却水供热技术是一种新型的城市供热模式,应广泛推广和应用。通过充分的应用热电厂循环冷却水的热能资源,既能够降低能源消耗和环境污染,又能够为居民提供舒适、便捷、经济的采暖服务,具有良好的社会和环保效益。

热电联产机组供热技术及灵活性改造研究

热电联产机组供热技术及灵活性改造研究 摘要:在电力行业的发展以节能降耗为主的背景下,低能耗供热、供热灵活性 改造、长输低能耗热网技术成为热电联产机组供热技术发展的重要课题。本文对 目前热电联产机组供热技术进行研究,总结对比了常见的供热技术方案,分析了 供热灵活性改造、长输低耗热网技术,为降低燃煤机组集中供热能耗,合理选择 热电联产机组的供热方式和改造方案提供了指导。 关键词:热电联产机组;供热技术;灵活性改造;长输低耗热网 Analysis on Heating Supply Technology and Flexible Transformation of Combined Heat and Power Unit Abstract:Saving energy has become a main developing trend of power industry. Against this background,heat supply with low energy consumption,flexible transformation of heat supply and long-distance heat-supply network are three important issues of heat supply technology of combined heat and power unit. This paper research different heat supply technologies and contrast the common technologies. Besides,flexible transformation of heat supply and long-distance heat-supply network technology are analyzed. This paper can offer guidance to the reasonable selection of heat supply mode and renovation scheme which can decrease the energy consumption of heat supply Key words:combined heat and power unit;heat supply technology;flexibletransformation;long-distance heat-supply network 引言 在国家控制能源消费总量,加强节能降耗,支持节能低碳和新能源、可再生能源发展的 背景下,热电联产机组节能减排优势更加凸显。节能减排是实现我国经济社会可持续性发展 的基本国策,对于电力行业,通过热电联产机组进行集中供热是实现国家节能减排的一项重 要措施[1,2]。在我国三北地区,热电联产机组比重大,水电、纯凝机组等可调峰电源稀缺。以东北电网为例,冬季采暖期,热电机组按照“以热定电”方式运行,供热机组调峰能力仅为10%左右[3]。因调峰困难带来的后果也十分明显:一是电网低谷电力平衡异常困难,调度压 力巨大,增加了电网安全运行风险[4];二是电网消纳风电、光电及核电等新能源的能力严重 不足,弃风问题十分突出,不利于地区节能减排和能源结构转型升级[5];三是电网调峰与火 电机组供热之间矛盾突出,影响居民冬季供暖安全,存在引发民生问题的风险[6]。因此,积 极开展热电联产机组供热技术研究及灵活性优化,提高机组的调峰能力已十分必要。 目前国内已有多家企业及多位学者专家围绕热电联产煤机组的供热技术开展研究。各主 机设备厂家都结合生产的主机设备特点推出了多种供热技术方案。以西安热工院为代表的电 科院结合工程实践提出了切除低压缸等灵活性供热改造技术。裴哲义等人提出了主蒸汽减温 减压供热等4种供热机组热电解耦方案,并分析不同热电解耦方式的风电消纳能力及煤耗水 平[7]。刘振宇对燃煤电厂回收乏汽供热的技术路线进行了研究[8]。戈志华对大型纯凝机组的 供热改造的节能收益进行了建模分析,提出了基于能量梯级利用的供热节能改进方案[9]。刘 刚分别针对供热机组及纯凝机组提出不同的灵活性改造技术路线,提出火电机组在灵活性改 造时的合理性建议[3]。 在热电联产供热技术的发展以节能降耗为主的背景下,清洁供热,灵活性改造及长输低 能耗热网水网输送技术成为热电联产机组供热技术发展的重要课题。 1常见供热技术及应用 热电联产机组供热技术种类繁多,根据技术类型分类,可以分为抽汽供热技术、背压机 供热技术、抽凝背供热技术、热泵供热技术和高背压供热技术。 1.1抽汽供热技术 目前热电联产供热机组多数采用抽汽供热,将在汽轮机内做过功的蒸汽抽出对外供热,

660MW纯凝火电机组供热改造技术探讨

660MW纯凝火电机组供热改造技术探讨 摘要:本文通过对西宁发电分公司两台660MW纯凝机组进行的供热改造情况进 行分析,比较不同抽汽供热方式对汽轮机、锅炉运行的安全性和经济性影响程度,得出一套适合西宁发电分公司的供热改造方案,在做到投资低、机组影响小、供 热安全平稳的情况下,最大限度的为电厂供热改造服务 关键词:660MW;火电机组;供热改造;技术 1概述 西宁市集中供热发展较快,目前在西宁城区已基本实现集中供热,是青海省 较快实现集中供热的地区之一,现有集中供热面积已达1200万㎡。按照西宁市 供热规划的设计,未来5年之内西宁市下辖多吧镇、甘河工业园区、湟中县城均 要实现集中供热,供暖面积达到1000万㎡。该部分供热热源均由西宁发电分公 司提供,故西宁发电分公司对现有的两台660MW纯凝机组进行热电联产改造。 本次供热改造工程,将1、2号纯凝机改造为供热抽汽机组。工程实施后,可以替代采暖小锅炉,对节约资源、降低能耗、改善环境具有良好的经济效益和社 会效益。改造后的1、2号汽轮机组每台最大抽汽400t/h,蒸汽压力0.8MPa,温 度335℃,额定工况时,两台机组总抽汽量为800t/h。 在西宁发电分公司厂区内设计热网首站,供热采用二级换热闭式循环系统, 即在厂区内设一级换热站,从改造后的汽轮机组引出采暖蒸汽至热网首站---将热 网循环水加热至130℃-----然后送至供热站即二级换热站-----经水水换热站与热力 公司二级管网进行热交换-----回水70℃、0.3MPa回到电厂一级换热站。换热站凝 结水送回本机的凝结水系统,补水由化学专业的除盐水补到热网循环水泵的入口供热首站已经于2018年5月开工,正逐步进行调试工作,2018年冬季投入 商业运转,实现供热面积150余万平方米,270-310GJ/h的供热能力。 2纯凝机组改供热的可行性 2016年3月,西宁发电分公司提出660MW机组供热和提高机组效率问题, 与此同时西宁发电分公司陆续对同类机组的电厂进行了实地调研,在此期间还咨 询了汽轮机的制造厂。通过调研,我们获得了大量有价值的信息,对供热改造方 案的最终确定有重大指导意义。 2017年3月,国家电投上海成套院进行了660MW机组供热改造工程的可研 报告后,结合先期同哈汽厂交流和其他厂的调研情况,认为西宁发电分公司公司660MW纯凝机组改供热是可行的; 西宁发电分公司采用的汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的引进型660MW超超 临界汽轮机,最近几年由哈汽厂提供方案的先后有13台以上机组改为供热机组。改造方式和主体设备位置基本一致,我们吸取已改造厂的成功经验,结合哈汽厂 的先进技术,认为进行660MW纯凝机组改供热是可行的。 3纯凝机组改供热的过程 3.1改造原则 3.1.1维持现有锅炉、发电机不变,维持现有汽轮机轴承支撑系统、滑销系统 不变,在保留汽轮机基础、汽轮机外缸的前提下进行改造。 3.1.2采用全三维热力设计技术,通过对高、中、低压通流部分进行技术改造,达到提高机组出力、抽汽供热、节能降耗的目的。

热电联产机组孤网改造与运行研究

热电联产机组孤网改造与运行研究 随着我国能源需求的不断增长,煤电联产已经成为了我国能源发展的主要选项之一。 而在煤电联产中,热电联产机组则是其中的重要组成部分。热电联产机组能够在发电的同 时利用余热进行热能生产,提高能源利用效率,减少对化石能源的消耗。随着能源需求的 增加,热电联产机组在孤网运行中所面临的问题也日益凸显。为此,本文针对热电联产机 组孤网运行的问题展开研究,探讨其改造与运行的相关问题。 一、热电联产机组孤网运行存在的问题 1. 供热系统波动大 热电联产机组在孤网运行中,由于供热负荷波动大,往往会导致供热系统的运行不稳定,影响供热效果。由于孤网运行的特殊性,热电联产机组需要根据实际情况进行调整, 而供热系统的波动会使得调整过程变得更加复杂,增加了机组运行的难度。 2. 能源利用效率低 目前热电联产机组在孤网运行中,由于供热系统与发电系统之间的协调不够紧密,往 往会导致热能的浪费和能源利用效率的降低。而孤网运行的环境下,热电联产机组需要能 够更好地协调发电与供热之间的关系,提高能源的利用效率。 3. 环保排放问题 热电联产机组在供热过程中会产生大量的废热和废气,而目前孤网运行下,这些废热 和废气的处理并不够完善,容易造成环境污染。如何在孤网运行中做好废热和废气的处理,是当前亟需解决的环保问题。 二、热电联产机组孤网改造的关键技术 1. 高效供热系统 在热电联产机组孤网改造中,供热系统的设计与优化是关键技术之一。要实现供热系 统的稳定运行,可以采用智能化的供热管网,利用先进的供热设备和控制系统,提高供热 系统的运行效率,减少能源浪费。 2. 调峰储能技术 在孤网运行中,热电联产机组需要面对供热负荷波动大的情况,而如何应对这种波动,保证供热系统的稳定运行,调峰储能技术成为了必不可少的技术手段。采用调峰储能技术 可以在机组负荷波动大的情况下,灵活调整供热负荷,保证供热效果。 3. 环保排放技术

热电联产机组供热改造技术研究

热电联产机组供热改造技术研究 摘要:由于资源紧缺,节能成为企业的重要任务之一。热电联产供热是一种 利用热电联产机组将电与热生产相结合的供热方式,作为一种公认的节能环保技术,它在中国发展迅速。目前,中国的热电联产规模已经位居世界第二位。本文 对热电联产机组供热改造技术进行分析,以供参考。 关键词:热电联产机组;供热改造;研究 引言 热电联产是电厂在生产电产品的同时,利用在蒸汽轮机中做完功的蒸汽为用 户提供热产品的工艺过程。相较于单独生产电或热的方式,热电联产对一次能源 的消耗量更少,排放的温室气体更少,运行方式也更加灵活。电厂恰当的运行方 式能降低企业的发电成本,从而提高整体利润。因此热电联产机组在参与深度调 峰时具有更大的优势。 1概述 对于“以热定电”热电联产企业的运行,经过理论推导得出了热电厂热、电 负荷分配的数学模型,将热电厂运行中复杂的热电负荷分配过程简化为相对独立 的热负荷分配和电负荷分配,并给出了具体分配方法和应用实例;针对地方热电 厂供热量和热电联产机组“以热定电”原则下发电量难以准确确定的问题,提出 了一种基于改进神经网络和能量守恒法的热电联产机组发电量计算方法;针对热 电联产企业运营成本的影响因素及管理策略进行研究,提出运营成本的管理策略;对不同容量热电联产机组热经济性的影响进行研究,对不同容量热电联产机组在 相同供热工况下热经济性进行分析。但少有学者研究热电联产企业在满足电力负 荷的前提下,经济调度热负荷的问题。通过开展热电联产集中供热系统经济运行 技术的研究,制定热电联产供热系统经济分析模型,建立经济分析模版,并通过 试验验证,规范了企业供热经济分析,为企业的经营管理决策提供充分的依据,

百万机组旁路供热改造可行性研究

百万机组旁路供热改造可行性研究 摘要 以华北地区百万级别热电机组为对象,对旁路供热改造进行探究。通过研究热电机组运行原理和运用统计分析,建立热电机组变工况运行模型,直观的热电解耦效果,能耗变化,调峰收益情况。旁路供热改造的热电解耦方案不仅有效降低机组最小负荷及低负荷的供热能力,还给机组带来了可观的调峰收益。 关键词:旁路改造;热电解耦;供热 引言 在新能源产业中,风电和光伏发电是占比最高和发展最快两种新能源形式,但是风电和光电容易受到时间季节和气象条件的限制,发电能力有很大随机性和不确定性,给电网运行安全带来了很大挑战。另外,随着新能源装机容量快速增长,远远大于社会用电的增长需求,需要挤占传统煤电的发电空间,因此新能源与传统煤电的矛盾日益突出。传统火电机组需要进行灵活性改造,一方面实现深度调峰能力,为消纳新能源让出发电空间;另一方面需要进一步提高火电机组的调节能力,总之,火电厂灵活性改造是关乎火电未来生存发展的大事。 1旁路供热改造概述 1.1改造方案 火电厂通常设置有高低压旁路系统,作用是机组启动过程中尽快提高锅炉运行参数,达到汽轮机的启动要求。本方案是在左右两个低压旁路各接引一路蒸汽先通过背压机做功,做功后的低温低压排汽再进入热网加热系统。在同样的锅炉蒸发量条件下,引入旁路供热可以增加热网系统的供汽量,同时减少汽轮机进汽量,实现了电负荷和供热负荷的反向调整,很大程度实现了热电解耦。本方案采

用了旁路供热串联背压机的方案,即实现了热电解耦又提高了机组热效率,具有良好的经济性。 图1-1旁路供热改造流程图 1.2建立模型 不仅通过对机组进行变工况运行分析,得到精确抽汽量和机组负荷的边界关系;还通过百万机组抽汽工况下安全运行边界的计算模型,得出额定抽汽量下,机组所能达到的负荷高低限,以便进一步衡量热电解耦效果。 首先发电机组在抽汽工况下有四个边界条件,分别是锅炉最大蒸发量;汽轮机设计最大抽汽量;汽轮机低压缸最小冷却流量;锅炉脱硝安全运行最低负荷。锅炉最大蒸发量是指在锅炉的最大负荷连续运行工况,也就是说在锅炉维持最大蒸发量的条件下,汽轮发电机的最大负荷和最大供热抽汽量成反比关系,随着供热抽汽量的增加会降低机组的发电能力;汽轮机设计最大抽汽量一般是由厂家提供的设计资料确定的,它与汽轮机中压缸各级叶片设计强度有关,超限运行会对汽轮机运行产生安全隐患。汽轮机低压缸最小进汽量是指为带走低压缸叶片鼓风摩擦产生的热量,防止叶片和缸体超温而设计的最小通流量。锅炉脱硝安全运行最低负荷是指要求锅炉负荷必须大于200MW,以满足脱硝系统入口烟温的要求,从而保证脱硝高效运行,防止脱硝系统氨逃逸造成空预器严重堵塞(百万机组的

王滩电厂供热增容改造研究分析

王滩电厂供热增容改造研究分析 摘要:为了积极响应国家对火电机组深度调峰政策要求,提升供热能力和供 热安全性,实现机组节能降耗的目标。国家环保政策取消区域内采暖小锅炉,实 现节能减排,解决集中供热问题,同时也可缓解电网缺电局面并提供电力支持。 关键词:电厂;供热增容;研究分析 河北大唐国际王滩发电有限责任公司1、2号机组汽轮机型号为N630- 16.7/538/538-1型。1、2号机组额定抽汽压力0.5MPa,抽汽流量330t/h。设计 供回水温度120℃/70℃,设计额定供热能力两台499MW。为了实现机组节能降耗 目标,提升供热经济性和供热安全性,积极响应机组面临的调峰政策,计划对1、2号机组进行供热增容及灵活性改造。通过打孔抽汽及汽轮机切缸改造方案比选,选定近期采用打孔抽汽改造方案进行供热增容及灵活性改造。机组打孔抽汽供热 改造后,相比目前最大供热量可使机组供热期内发电煤耗率平均下降约 16.72g/kWh,年节约标煤约20593吨。将大大提高公司的供热水平,可为供热 业务赢得更大话语权,为企业长远健康发展奠定坚实基础,同时也响应了国家节 能减排政策的号召,可以提升城市的生活品质,造福当地广大人民群众,实现企 业经济效益和社会效益双丰收。 1.降低机组能耗的需要 打孔深度抽汽及切除低压缸改造技术,相比纯凝运行方式,可以大幅降低冷 源损失,例如低压缸切除技术在假设补水温度为25℃的情况下,以典型的300MW 供热机组为例,改造后相同主蒸汽量条件下,采暖抽汽流量每增加100t/h,供热 负荷增大约71MW,机组深调峰能力增加约50MW,发电煤耗降低约36g/kWh。可见,打孔深度抽汽及低压缸切除供热运行,可降低供热机组的排汽冷源损失并用以增 加供热能力,是当前机组节能降耗的重要手段。 2.供热增容改造技术路线

火力发电厂热能动力系统优化与节能改造技术探究

火力发电厂热能动力系统优化与节能改 造技术探究 摘要:随着生产规模的扩大,以及人们生活质量的提升,社会对电力资源的 需求量也越来越高。对于火力发电厂而言,要想获得稳定发展,就需要对热能动 力系统进行优化及改造,解决所存在的能源利用及环保问题,提升发电厂的运行 效率,从而提高装置和设备性能,减少对能源的浪费,防止产生污染环境的现象。所以在本文中,笔者分析了火力发电厂热能动力系统优化与节能改造技术,希望 能提供一些有价值的参考依据。 关键词:火力发电;热能动力系统;节能减排;改造;优化 如今,随着社会的进步和发展,环境污染和资源枯竭的问题也越来越突出。 火力发电作为重要的电能获取方式,却存在节能和环保方面的不足,不但影响了 设备运行的效率,更降低了资源的利用率。为了达到可持续发展的目的,除了要 优化电力资源的供应,更要对热能动力系统进行优化和改造。促使电力的生产和 输出更加低能耗,更加环保和高效,从而为社会的稳定发展提供一定的动力和保障。 一、关于火力发电厂热能动力系统 火力发电厂的热能动力系统属于最关键的一类热力系统,具有非常大的节能 潜能。其作用和功能是促使化石燃料的化学能转化为电能,所以也关系到整个火 电厂的正常运行,以及节能减排的效果。通过对其进行优化、改造,可了解火电 厂系统的能耗情况,采取科学合理的节能方案。由于火电厂在生产电能的过程中,容易形成一些剩余热量资源,这些资源不但未能得到利用,而且被浪费和消耗掉。若将这些剩余热资源结合起来,则会节约更多的火力发电厂热力资源。在这样的 情况下,必须对火电厂热能系统进行节能改造,回收剩余的资源,从而收获更多 经济效益、社会效益。化石能源属于不能再生的资源类型,所以要提高其利用率。

燃煤电厂供热改造技术浅析

燃煤电厂供热改造技术浅析 摘要:我国经济建设的快速发展推动我国电力行业发展迅速,使得我国各行业 有了新的发展机遇。当前设计的燃煤供热方案对人们赖以生存的环境造成了严重 影响,为了改善供电机组性能,提出了较多供热改造技术。然而,这些改造技术 对于燃煤机组性能改进是否有所帮助,成本能够得到有效控制,成为了当前重点 研究内容。 关键词:燃煤电厂;供热改造技术 引言 电力行业的发展使我国快速进入现代化发展阶段,为我国经济建设贡献力量。燃煤电厂通过工业供汽,将电厂的运行与开发经济发展联系在一起,使电厂对外 供汽变成一种社会经济发展责任,这样不仅可以大幅度提高机组的年利用小时数,缓解当前的生存压力,而且可以替代大量分散的小锅炉,提高总的能源利用效率,达到节能环保的目的。 1供热行业的重要性 供热企业的业务分为城镇供暖和工业供汽2大类。1.城镇供暖。我国的集中 供暖区域分布在北纬35°~52°,属于民生刚性需求,不可以限供、停供。由于供 热收费计入物价指数,不能随燃料价格联动,属于保本微利行业,民营企业较少 介入。2.工业供汽。我国的工业供汽主要用于东部沿海发达地区的化工、冶金、 建材、纺织等行业。这些行业均是地方财政的支柱,提供大量就业。限制工业供 汽将影响下游企业的生产、影响实体经济的发展。如何保持经济发展与环境保护 间的平衡是地方政府需要考虑的问题。 2常见机组供热改造技术 2.1纯凝改供热技术 此项技术在低压缸联通管加热处理中应用较多,将热网循环水集中到一起, 统一输送,形成较为完整的输送体系。由于此项技术对管道抽汽压力要求较高, 如果直接加热循环,将造成大量蒸汽损失,严重浪费资源。因此,这种技术在供 热改造工程中应用较少。 2.2打孔抽汽供热改造技术 打孔抽汽供热技术,将原设计为纯凝火电机组在中、低压缸连管处,通过打 孔外接蒸汽管道进行抽汽,抽出高温蒸汽用于居民供暖或工业供汽。采用此技术,可将纯凝火电机组转变为热电联产机组,降低厂发电煤耗,增加发电企业受益, 经济、环保、社会效益显著。该技术蒸汽品质和数量取决于发电机组的大小及发 电负荷,热电耦合,调整受到一定限制。对于600MW及以上机组,改造难度大,抽汽品质高,高达0.8MPa以上,对于居民供暖这一低品位热负荷来说,存在一 定能源浪费,从能源利用效率考虑,可以考虑加后置式汽轮机。该技术多用于 300MW和600MW机组。目前1000MW的抽汽供热应用较少。伴随着长输管网 及大温差供热技术,供热半径增加到50km,原不在供热半径内的纯凝机组具备 向城市供热的条件,打孔抽汽供热技术得到了迅速的推广和应用。 2.3吸收式热泵供热改造技术 此项技术的低温热源来自循环水,利用循环水热量获取能量,完成供热。在 实际应用中,对供热系统供热量要求较高,当供热量得到某一数值时,才能够改 造技术作用。虽然此项可以提高资源利用率,但是较其他技术,改造工作量更大 一些。通过计算可知,总投资成本较高,不满足成本控制要求,不是供热改造工

探究火电厂热网供热系统的改造

探究火电厂热网供热系统的改造 [摘要]:随着社会经济的不断发展,人们生产生活对于供电的要求越来越高,虽然传统火电供热在生活中占用很大的地位,但新能源的不断开发与完善会随之 取代传统火电供热的方式。为了顺应可持续发展理念,传统能源发电应在节能方 面做出新的改变,火电厂随着建设的更加广泛,形成了一种严重的问题,浪费资源,加大了空气污染是很常见的问题。本文旨在分析当前存在的问题,对火力发 电厂热力系统节能技术展开相应的探讨,提出相关的节能技术和改进措施,希望 给火电供热系统带来帮助。 关键词:火电厂;热网供热 前言: 节能减排是实现我国经济社会可持续性发展的基本国策,对于电力行业,通 过热电联产机组进行集中供热是实现国家节能减排的一项重要措施。积极开展热 电联产机组供热技术研究及灵活性优化,提高机组的调峰能力已十分必要。各主 机设备厂家都结合生产的主机设备特点推出了多种供热技术方案。在热电联产供 热技术的发展以节能降耗为主的背景下,清洁供热,灵活性改造及长输低能耗热 网水网输送技术成为热电联产机组供热技术发展的重要课题。 1.火力发电厂热力系统节能技术应用的必要性 1.1增强企业竞争力 科学技术在不断创新提高,资源的枯竭致使许多新能源随之出现,使用新能 源是更好的发展方式,新能源以纯净低污染的姿态出现在大众视野当中,新能源 的开发受到国家的政策大力支持,给传统火力发电带来了严峻的挑战,但新能源 的利用率还没达到十分高的标准,其研究一直处于发展过程当中,传统火力发电 仍然发挥着重要的作用。为了保证企业的竞争力,火电厂热力系统作为现代发电 节能工作的重要环节,能够帮助企业减少热力系统能源消耗,实现热力系统运行

燃煤电厂供热改造技术的相关探讨 任立幸

燃煤电厂供热改造技术的相关探讨任立幸 摘要:当前设计的燃煤供热方案对人们赖以生存的环境造成了严重影响,为了 改善供电机组性能,提出了较多供热改造技术。然而,这些改造技术对于燃煤机 组性能改进是否有所帮助,成本能够得到有效控制,成为了当前重点研究内容。 鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对燃煤电厂供热改造技术的相关探讨提出 了一些建议,仅供参考。 关键词:燃煤电厂供热;改造问题;技术的相关探讨 引言 燃煤电厂供热改造是必要的、可行的;为保障机组安全稳定运行,供热改造应 充分考虑对汽轮机、锅炉及相关热力系统的影响,确定最大安全供汽量;发电机组 采用供热改造具有技术难度相对较低、投资少、回收期短、实施可行性强等特点,不仅具有良好的经济效益,还能大幅提高本地区的环保水平,实现可观的社会效益。 1、燃煤电厂供热改造技术 1.1纯凝改供热技术 此项技术在低压缸联通管加热处理中应用较多,将热网循环水集中到一起, 统一输送,形成较为完整的输送体系。由于此项技术对管道抽汽压力要求较高, 如果直接加热循环,将造成大量蒸汽损失,严重浪费资源。因此,这种技术在供 热改造工程中应用较少。 1.2高背压余热供热改造技术 该项技术应用于高压环境,通过提高排汽温度,改善供热运行效果。在实际 应用中,对环境压力控制要求较高,并且需要对机组内部低压缸进行处理,更换 新的转子,此项改造技术应用成本偏高。当机组处于非供暖期时,发电能量将有 所下降。 1.3背压小汽轮机供热改造技术 此项技术利用背压小汽轮机发电,经过排汽处理,实现对外供暖。在实际应 用中,根据供热需求,调节蒸汽能量级别,以此充分利用能量,避免资源浪费。 对于非采暖时期的供热,可以解列供热系统,不再从低压缸中抽汽,使得汽轮机 逐渐恢复到正常运行状态。此项技术的应用虽然初期的成本较高,但是后期成本 较低,在成本控制范围内。另外,此项技术操作灵活,可以根据实际情况调节供 热改造方案,具有较强的供热能力。因此,成为了供热改造工程的首要选择。 2、供热存在的问题分析 2.1供热热源缺口问题 根据历年建筑建成面积及城市总体规划,到2020年区域的供热面积约达到1 亿m2,随着燃煤锅炉的取缔,现有热源建设仍将无法满足未来城市发展的需要。 2.2节能改造缓慢 在现有技术创新和应用条件下,电厂循环冷却水或乏汽中有大量可利用的低 温余热,通过技术创新,充分挖掘热源资源的潜力,为供热系统的节能减排打造 新思路和发展方向。同时建筑节能改造需进一步推进,仍有老旧建筑未进行节能 改造,建筑热耗量大,供热成本高。 2.3供热系统缺乏统一规划 针对供热现状及发展趋势,急需对供热系统进行资源整合,统一规划,主要 体现以下方面:燃气、燃煤两种能源方式的供热资源整合方向,燃气热电厂与燃

热电厂低压缸零出力供热改造分析

热电厂低压缸零出力供热改造分析 摘要:近年来,我国出现的大范围、长时间严重雾霾天气,与燃煤锅炉区域 高强度、低空排放的特点密切相关。小型燃煤锅炉无具备环保设备,污染物排放 强度大,是重要污染源,年排放烟尘、二氧化硫、氮氧化物分别约占全国排放总 量的33%、27%、9%;大型火力发电厂集中供热代替小锅炉能够有效的降低污染物 的排放,发电厂的环保设备运行可靠,可有效降低污染物排放量,但当供热热源 全部由发电厂提供时,发电厂供热的可靠性及经济性就变的尤为重要,本文对当 下发电厂供热改造技术进行简单的分析,为发电厂供热改造提供参考。 关键词:集中供热;供热改造;低压缸零出力;深度调峰;供热能力 引言 为保住绿水蓝天,国家出台一系列相关政策,去除小锅炉供热,采用集中供热,由于集中供热能够节约燃料、易大型化、机械化,还能够集中解决排烟污染、灰渣燃料堆放等问题,具有明显的经济效益、环境效益和社会效益,被认为是城 市现代化建设的主要标志之一。 但由于能源结构的改变,新型能源如风电、太阳能发电、燃气发电等发电行 业高速发展,导致火电机组调峰期负荷率降低,同时由于北方工业相对匮乏,冬 季工厂运行时间短等因素,导致北方电厂冬季调峰时负荷率进一步降低,负荷率 低与高供热需求相互矛盾,因此衍生了一系列的供热改造项目,例如:旁路供热、电极锅炉供热、储热罐及低压缸零出力改造,我厂采用零出力改造,通过更换低 压缸进汽调门,减少低压缸进汽,使原本进入低压缸做功的蒸汽进入热网加热器,提高供热能力。 1.低压缸零出力供热技术 1.1低压缸零出力供热技术原理

该技术打破原有汽轮机低压缸最小冷却流量限值理论,在供热期间切除低压 缸进汽,仅保持少量的冷却蒸汽(300MW等级机组约需20-30t/h左右冷却蒸汽),使低压缸在高真空条件下“零出力”运行,并采用可完全密封的液压蝶阀切除低 压缸原进汽管道进汽,通过新增旁路管道通入少量的冷却蒸汽,用于带走切除低 压缸进汽后低压转子转动产生的鼓风热量。从而提高汽轮机的供热能力和调峰能力。 1.2技术特点 低压缸零出力供热技术是对原有供热运行模式的重大突破,与高背压供热、“光轴”供热改造等技术相比,能够实现供热机组在抽汽凝汽式运行方式与高背 压运行方式的不停机灵活切换。与其他热电解耦改造技术相比,改造费用小,运 行维护费用也大幅度降低,运行经济性高。 2.我厂零出力改造项目实施 2.1改造范围 2.1.1低压冷却蒸汽系统 机组低压缸设计有低压冷却蒸汽系统。中低压连通管进行利旧改造,即保留 原连通管水平管段,更换并新设计中低压连通管中压缸及低压缸上部的垂直管段,在中、低压汽缸上部连通管垂直管段上采用打孔方式,增加冷却蒸汽进、出口。 冷却汽源为:从中排处引出部分蒸汽经过减温减压后进入低压缸进行冷却。 机组启动时,连通管蝶阀保持开启状态; 切缸时,冷却蒸汽系统先投入,电动流量调节阀全开后,再缓慢关闭连通管 蝶阀;冷却蒸汽通过低压缸冷却蒸汽系统进入低压缸。若低压末级排汽温度依然 超过90℃,则进行低压缸喷水。进入低压缸的蒸汽流量通过电动流量调节阀控制。 2.1.2连通管蝶阀

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