300MW机组抽汽供热控制

【摘 要】 本文介绍了大唐渭河热电厂供热抽汽系统，对热网系统进行了分析，提出了热控设备控制方案，进行了供热的经济分析，对同类供热机组有一定的借鉴作用。

【关键词】 热网 逻辑 经济

伴随着西部大开发战略的实施，西咸一体化进程的不断推进，城市供热严重不足。通过我国供热现状与国外供热现状的比较分析，集中供热，特别是热电联产供热将是发展的大趋势。大唐渭河发电厂作为国有大型发电企业，承担着西安咸阳国际机场、泾渭开发区，西安北郊冬季供热的重任。2012年大唐渭河发电厂投入了机组抽汽供热控制模式，实现了热电联产，解决了地区供热的矛盾，又使企业获得了更大的发展空间。

1 热网系统简介

1.1 汽轮机供热抽汽介绍

供热蒸汽来自中压缸5段抽汽，压力为0.5Mpa，温度为261.3度，流量为450t/h。热网系统包括四台热网加热器，四台热网循环泵，三台疏水泵和一台热网除氧器。抽汽量由中低压缸联络门控制，可手动操作，也可投入自动运行。

1.2 热网抽汽加热系统

加热系统用于将机组蒸汽引入加热器，加热供水，使供水温度达到要求的定值范围。

（1）抽汽逆止阀。用于汽轮机紧急停机时，防止热网加热管道内的蒸汽和疏水倒流进入汽轮机。采用CKH663Y-25C-DN800 快速关闭抽汽止回阀，利用气压储能弹簧释放能量关，快速关闭时间

1.3 热网供热系统

热网换热站采用了四台热网加热器。热网加热器的作用是加热热网循环水。采用加热器类型为U型管管板式热网加热器，换热量为160MW。热网加热器设计有疏水冷段，疏水冷段可以降低疏水温度，改善疏水泵的气蚀现象，保护泵体。热网加热器分别设有旁路管道，可以实现单独运行或串联运行。加热器串联运行时，可以采取不同的加热温度，其中一台加热器可以降低抽汽压力，相应提高低压抽汽机组的发电能力。热网加热器换热量的控制通过调节循环水流量和温度来实现。

1.4 热网加热器疏水系统

热网加热器疏水系统采用将冷凝水回收再利用。加热器各设置三台疏水泵，促进疏水循环。疏水泵后再设置有再循环管道，在加热器投入初期，凝结水量较少，需要将疏水返回加热器，以保证疏水流量大于疏水泵最小流量，避免疏水泵发生气蚀现象，保证疏水泵可以安全运行。

1.5 热网循环水系统

热网循环水系统和城市热网相连，将高温热水送入城区热网络。热网循环水量约4540t/h，对外连接点供回水压力1.6、0.6Mpa。热网供水温度调节，通过温度调节阀和连通管调节阀联合调节抽汽流量来实现。供回水管道加装有热量采集装置，不间断计算热量，以便和热力公司结算热费。

2 热网控制系统

2.1 完善执行机构

2.1.1 热网抽汽逆止阀系统

热网抽汽逆止阀联关热网解列信号三取二或者OPC动作。

2.1.2 抽汽快关阀系统

DEH逻辑有几点：汽轮机发生OPC或者跳闸快关抽汽快关阀产生了热网投入；如果热网解列慢关抽汽快关阀；抽汽快关阀开阀许可条件就是抽汽投入。就地联锁有几点：液压系统油压不高过下限，油泵电机准备工作，液压油压力开始逐渐提高，与上限一致时，停止油泵电机的工作，液压油具有工作压力；与此同时，如有事故赶紧关联锁，机组主气门关闭接到指令后或油开关跳闸信号时，快关阀赶快关掉。快关阀应该如期开展活动实验，对阀门状态进行检验。做实验的标准是全开位置，快关阀得到就地操作指令或者CRT下发指令，对阀门要求从全开位置至慢关直到设定位置，在指定位置的中间行程进行开关动作，收到该信号反馈后，阀门从指定位置返程全开位。小行程作为活动实验的范围，大约是全行程的15%。

2.1.3 连通管调节阀和抽汽调节阀

热网进行投入时：汽机OPC或者跳闸，立即把抽汽调节阀关闭。汽机OPC，连通管调节阀立即关闭；热网没有投入时：汽机立即跳闸，闭锁连通管调节阀。连通管抽汽压力大于0.8Mpa时，连通管调节阀的伺服阀进行自动闭锁，连通管调节阀强性打开。在热网解列时候，连通管调节阀打开，抽汽调节阀关闭。抽汽调节阀和连通管调节阀自动投入时，采取压力调节回路；手动进行投入时，采取阀位调节回路。投入抽汽自动时，抽汽调节阀和连通管调节阀依据阀门相配的曲线，结合指定的速率动作，对汽轮机组的冲击开始减少。为使机组能安全运行，低压缸要持续相当的通流量。连通管调节阀全关位置要预留相对的余量的开度设为标准，确保低压缸最小流量保护。

2.2 热网主要辅机

疏水泵A、B、C。热网加热器液位高于二值三取二后延时，或热网疏水泵A事故开始跳闸，同时开启热网疏水泵B；热网加热器液位高于二值三取二发出后延时，或热网疏水泵B事故开始跳闸，同时开启热网疏水泵A。

2.3 热网大联锁

机组负荷大于150MW时，热网抽汽部分接受投入运行；负荷小于150MW且油开关未闭合时，或抽汽手动切断，或汽轮机开始跳闸，或抽汽压力发生故障，热网推出机组抽汽运行，转移到凝汽器工况开始运行。LV阀超驰开具备条件：退出抽汽控制模式。LV阀超驰关具备条件：汽轮机未挂闸。中压缸排气压力很高具备保护条件：在使用抽汽的模式下，模拟量三取中后DEH逻辑里进行判断，报警值确定686KPa，动作值确定882KPa。

3 效益分析

机组运行时煤耗为325g/kwh，供热期间，由于机组冷段损伤减小，发电煤耗可打42g/kwh。同时，供暖机组在电网调度中享有优惠政策，机组发电小时利用增加100h。供热期间向市区供热，机组保持较高负荷工况时间加长，减少了低负荷运行时间，机组热效率提高。

4 结语

供热机组符合国家集中供热的政策，取得了良好的经济效益，对保护环境起到了积极的作用，满足了西安北郊冬季取暖要求。改造过程中控制逻辑的设计、控制系统的投入提高了机组运行的安全性、经济性，为300MW纯凝汽器机组改供热机组提供了技术上的借鉴和经验。

参考文献：

[1]高伟.计算机控制系统[M].中国电力出版社.

[2]郑体宽.热力发电厂[M].中国电力出版社.

[3]林文孚.单元机组自动控制技术[M].中国电力出版社.