300MW机组供热优化及灵活性改造分析

300MW机组供热优化及灵活性改造分析

1,朱永涛2,荣宁毅

郑州裕中能源有限责任公司   河南省郑州市   450000

摘要：现阶段，全球经济变暖问题的出现使各个国家加大了环保问题的重视程度，纷纷落实了相应的政策来减少社会生产活动对环境造成的不良影响，提倡开展绿色生产，我国提出的节能减排政策对于各项生产活动提出了十分严格的要求。企业要想与该项发展要求相一致，就必须做好原有生产结构的改进工作。其中，发电厂供热机组运行期间，消耗的能源非常多，根本不符合节能减排政策。而应用大型供热机组换小型机组能够减少能源过度消耗，可是时间运行方面还有着诸多的不足之处存在，不利于提升基础的整体质量。文章中全面论述了机组供热优化和灵活性改造对策。

关键词：300MW机组供热优化，灵活性改造分析

    在发电厂运行过程中，主要是以小型电热机组的形式开展热能供应操作，虽然单个机组运行过程中消耗的能源非常小，可是多个机组相加到一起造成的能源消耗量是非常大的。运行期间产生的烟气直接影响了周围环境状况，完全不符合我国节能减排政策。针对于以上存在的各项问题，有的发电厂使用小型电热机组替换为大型电热机组的方式，确保热能得到有效供应。可是在具体应用中了解到大型电热机组和小型机组的运行方式有着诸多的不同之处存在，以往单一的维护管理方式也难以确保机组处于良好运行的状态，运行期间存在着各种各样的问题，不利于整体性能和效果的发挥。
1、对于存在问题的分析
    在发电机生产工作开展过程中，对于供电需求量非常大，供电范围有了明显程度的拓展和延伸，这从一定程度上说明了电热机组的运行负荷受到了影响。因为有关操作人员技能较低，无法有效管理电热机组，导致电热机组在供热过程中有着各种各样的问题，供热能力下降，电厂效率得不到提升。针对于电热机组运行期间存在的各项问题，表现在多方面，比如热网循环水回水压力下降，电热机组运行期间因为原滑压曲线的作用影响了机组运行质量，系统设计不规范，热网系统的运行质量降低，必须再次优化以后才可以体现出基础的整体性能。
2、对于造成问题的分析
2.1热网循环水回压力不明原因的分析
    在机组运行期间普遍存在着热网循环水回压力下降现象，压力下降幅度不一致，热网循环水泵性能受到的影响，直接威胁到了循环水的热能供应现象。为了减少水压问题造成的一系列影响，一般采取减少热网供水量的方式，对热网的运行状态有效调节，可是该种方式难以有效的供应热能，影响了发电厂生产性能的体现。对热网运行之前出现的水压下降问题进行分析了解到，产生水压降低现象的因素有部分管道中的排污操作对水压造成的不良影响，关闭排污阀以后能够在短时间内恢复水压。自从增加了供热服务小区以后没有调整供热系统，导致运行相同的供热操作，为小区提供服务，水压受到了影响。面对于该种现象，发电厂可以通过规范性的调度工作做好调度安排，确保供热服务符合用户提出的需求，提升供热质量。在热网运行初期阶段中，水压降低现象并不明显。比如管网没有被水量全部占用，有着一定量的空气，基于空气作用下降低了水压降低的可能性，解决了温度对水压产生的影响。在气候变化的影响之下，供热管网需要结合气候变化展开合理的调整，从而为人们提供良好的热源供应。调整温度期间，为了提升能源利用率，可以采取集中加入的方式，大面积的调节管线内的温度。
2.2供热期间原滑压运行曲线降低机组效率分析
    滑压曲线表现为主气压力和主气流量之间的关系。因为使用的滑压曲线是主气压力和电负荷的对应关系，按照纯凝汽工况对曲线进行设计，机组在非供热过程中，电负荷和锅炉负荷相对应，能够提升机组效率。不过基于供热状态下，抽气供热、主汽流量和电负荷失去了对应关系。如果依旧使用主汽压力和电负荷的原滑压曲线，必定会使汽轮机与经济工况相偏离。
3、300MW机组供热优化及灵活性改造

3.1优化和改进热网系统
    在热网系统运行过程中，加热器的水量供应由特定的水泵供应热网内的水部分布则是采取管道内的疏水阀门合理调整。水泵运行期间，出口压力在1.8MPA的情况下，热网输水量能够上升到200t/h，输水阀门开关的开度大约在40%的位置。经过探究表明，机组运行的各项机组的复合情况没有发生较大程度的变化，这是引起节流损失问题的基本原因。对此，在供热服务开展过程中，应当做好管道的清洗工作，确保管道内部的整洁程度与标准要求相符合，然后注入相应比例水分，等到检测水质达到供热服务需求以后，才可以正常开展供热作业。为了推动热网系统规范性开展，还应当在管道内设置专门的清洗管道。
3.2改造机组凝汽器补水扩容
    为了解决补水方面存在的问题，提升机组供热量，保持热用户正常生产，可以按照供热规划统筹考虑技术方案，加大补水扩容改造研究力度。在优化补水和扩容管道的过程中，模拟计算凝汽器补水雾化，明确入口蒸汽温度、压力以及除盐水温度，构建规范性的数学模型，计算模拟优化结果，开展喷射压力和排气流速等优化设计，进而解决供热补水问题，满足工作改造补水量增长需求。

3.3机组厂内侧抽汽管道扩容改造
    因为热用户需求量增长速度特别快，因此可以按照具体需求预测量和机组安全边界条件进行水利计算、热力计算、结构强度计算，重新选择管径合理的管道进行扩容以及配套设施改造，接入点优化等。完成改造工作以后，提升电负荷的供热能力。在设计常机机组的过程中，为了降低阀门压损，需要保持抽汽过程中阀门有着良好的调节性能，优化和改善该项阀门，更换调节性能良好的阀门型线。并且加快阀门喉部的流速，以此改善阀门的调整性能。在负荷较低的情况下，需要通过中联门加以调节，提升再热压力，符合抽汽要求。当再热段抽气量非常大时，机组负向推力增多，可以通过中联门提升再热段的压力，降低叶片后的压差，确保机组处于稳定运行的状态。通过改造以后能够改善阀门的调节性能。在同样的调度情况下，阀门的流量百分比更小，这说明了阀门的截流效果良好。

3.4机组调频调峰能力提升改造
    通过应用外挂式先进协调控制装置，在这一基础上对模型预测控制，应用自控先进控制和常规类型的DCS算法相互结合到一起的先进控制模式，借助外挂控制系统计算功能编制高级功能模块，提升调频辅助市场环境下的机组响应特性，达到智能高级控制的目的。
3.5深调下机组升级改造
    通过规范性的改造和优化工作，能够保持机组供热能力的提升和灵活性。在新能源逐渐投产的背景下，火电机组托底深度调峰作用有了明显的体现，锅炉负荷率下降，机组长期备用已成趋势。基于用户对于用热需求的增加，为了满足远期深度调峰的供热要求，还需要展开大规模的供热改造。采取承载能力较强的叶片，降低机组排气损失。利用新型技术对汽轮机升级改造，减少通流损失，将困扰机组的气缸变形和漏气问题彻底解决。通过改造逐风系统预防和解决机组气流激振问题，降低热耗率。

4、结语：

以上所述，电厂应当做好热网系统的改进和优化工作，在提升供热服务质量的基础上减少能源消耗程度，以免机组运行对周围环境造成不良的影响。通过分析基础运行问题提出相应的解决方式，从而提供优质的供热服务。

参考文献：

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