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145MW机组双转子高背压改造经济效益分析

张波  
【摘要】:近年来,根据国家节能减排需要和火电机组“上大关小”的政策,大批能耗高、经济性能差、环保排放不达标的小型发电供热机组被限产或关停。然而,城市居民人口和城市居住面积正在大幅度膨胀,城区居民冬季供热负荷需求也逐年升高,越来越多的大型火电机组参与供热市场,来满足供热的民生需求。华电章丘发电有限公司(以下简称章丘公司)在此大形势下,积极与地方政府协调,开拓火电机组供热市场,同时,公司结合实际情况,积极投入资金、配备人员,主动的致力于探索更节能高效的供热经验。章丘公司#2机组锅炉是上海锅炉厂有限公司制造的SG-435/13.7-M760型超高压中间再热自然循环汽包炉,平衡通风,Π型露天布置,四角切圆燃烧,额定蒸发量为435t/h,锅炉BMCR工况下设计效率为91%;汽轮机是上汽厂生产的型号为N145-13.24/535/535型超高压机组,额定电负荷145MW、采用一次中间再热、双缸双排汽、抽汽凝汽式热力循环系统。机组热力循环中最主要的热损失为机组循环水在冷水塔中排放的冷源损失。为将循环水的热量进行有效利用,章丘公司积极探索汽轮机高背压循环水供暖改造技术,并首先尝试低压缸高背压双转子互换循环水供热改造,通过对汽轮机本体叶片隔板、凝汽器、轴封加热器以及供热换热站的改造,实现了冬季将循环水中热量进行回收利用,作为城区供热热源,供到居民用户,满足居民采暖需求,从而达到废热利用、节能减排的目的,经过冬季采暖期运行验证,机组在采暖供热期内发电煤耗率由纯凝工况时的321g/kWh,降至145g/kWh,降幅达176 g/kWh。由于汽轮机排汽冷源损失完全被利用,汽轮机热效率则由43%上升至97%其运行经济性和安全性均达到设计预期效果,取得了显著的节能效果,为地区节能减排和居民供热任务做出贡献。本选题从济南东部地区供热需求情况和热源供热能力情况进行热力市场分析,对章丘公司#2机组高背压双转子互换改造进行可行性研究,从设计方案、设备改造施工、直到试运调试进行全过程跟踪记录,并列举改造过程中存在的问题和难点,以及如何处理。同时,对机组高背压供热期间,运行情况进行全面的观察与分析,并选取典型运行工况、讨论制定机组热力性能试验方案,收集热力试验数据,依据热电联产机组能耗计算省地方标准的相关规定,进行热力性能分析计算,评价机组的不同工况下运行的热经济性,列举主要经济指标,最终得到改造投资的回收周期,确定最经济的机组运行调整供热方式,为今后大型机组双转子互换循环水高背压改造,提供实例改造方案参考和运行调整经验。


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