国内首家350MW超临界机组热电厂供热优化调整

【摘要】电力是国民经济发展的基础行业，随着科学的发展，社会的进步，大容量、高参数机组已经成为发电企业的主力；对于北方来讲，供热是涉及民生的政治任务，超临界热电联产机组以其高效节能、安全稳定的特点逐渐成为北方发电行业的新型主力机组。对于地处吉林省的供热机组，冬季供热期主要面临的是低电负荷、高热负荷的困难，本文主要介绍国内首家350MW超临界供热机组热电厂在供热期实际运行中提高供热能力的运行调整经验。

【关键词】超临界；供热；热网循环水；负荷

1、概况

某厂地处吉林省长春市，机组为国内首台350MW超临界供热机组，两台机组主要承担长春市铁北地区、长春西北部长农公路及长白公路出口和农安县合隆镇地区的冬季采暖供热，设计供热面积为1200万平方米。

吉林省发电机组总装机容量近22000MW，正常用电量600--680万kw.h，用电高峰时段约800万kw.h，夜间用电低谷时段不足450万 kw.h；且供热机组多。针对发电和供热的矛盾，作为国内首家350MW超临界供热机组，某厂运行人员不断摸索，在电负荷不额外增加前提下提高供热能力。

2、供热调整

2.1主要设备规范

汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的CLN350-24.2/0.4/566/566型超临界、单轴、双缸、双排汽、一次中间再热、双抽凝汽式汽轮机。热网系统设计安装4台板式换热器。热网加热蒸汽采用单元制方式。供热采用在中低压导汽管加装的供热蝶阀控制方式，加热蒸汽取自机组五段抽汽，每台机组设计额定抽汽量480t/h，设计供热出口水温135℃，市内回水温度65℃。系统配置6台热网循环泵，4运2备，额定循环水量9000t/h。

2.2运行调整

机组供热能力和机组电负荷有直接关系，电负荷高供热能力强，电负荷低供热能力弱。冬季供热期，某厂双机运行，受吉林省电网限制，电负荷低，但供热需求量大，电负荷过低抽汽供热又会影响机组安全。

2.2.1利用白天电负荷高阶段进行蓄热

某厂一次网最远端距厂内供热首站25公里，一次网蓄水量50000吨。热网循环水11―12小时循环一次。利用这一特点某厂利用白天机组电负荷高阶段进行热网循环水蓄热。

供热中期正常热网供水温度90―95℃，回水温度42―48℃。某厂双机运行，夜间晚峰过后，两机组总负荷降360MW左右，随着机组电负荷降低，供热能力下降，如回水温度仍在42―48℃，供水温度只能维持在80―85℃，不能满足供热需求。而白天两机组电负荷一般都大于210MW，供热能力较强，经过与热力集团（热用户）商定后，决定利用高负荷阶段提高热网供水温度至105℃，这样，当夜间热网回水温度提高至52℃以上。虽然机组电负荷低，供热能力差，由于回水温度较原来提高了10℃，供水温度也可提高至90℃，有效满足了热用户需求。

2.2.2调整热网加热器水位

某厂四台板式热网加热器，可控水位为400―2200mm。当汽侧水位降低时，汽空间增大，汽水换热面积增加，换热能力增强，将汽侧水位由1700mm降至600mm相同工况下疏水温度降低4℃，热网循环水温度得到提高，供热能力增强。

2.2.3对热网加热器进行反冲洗

板式加热器投运一个半月后，加热器进出口压差升高0.25MPa以上，利用环境温度回升机会，征得热力集团同意，停运单台机组热网系统汽侧，进行板式加热器的反冲洗工作，反洗后加热器进出口压差恢复正常值，加热器通水流量上涨240t/h，同时加热器加热能力得到了提高，相同抽汽量循环水温升比反洗前上涨0.4℃。

2.2.4利用辅汽向热网加热器提供辅助汽源

当机组白天和晚间电负荷都低，夜间热网供水温度不能满足需求时，投运辅汽汽源，可将热网循环水温度提升4℃。

3、系统优化

3.1加装管式加热器

板式换热器对热网循环水水质要求很高，在热网大量补水时无法控制水质，由于水质很难保证，不仅易造成板片腐蚀，还经常堵塞板片通道，容易造成泄漏。某厂两台机组热网系统分别于2010年1月8日和10月25日投入运行。运行以来多次发生板式加热器泄漏，造成热网系统带病运行，导致供热能力下降，随着某厂供热面积不断加大，冬季采暖供热和机组安全稳定运行工作压力不断增加。经研究决定，每台机组增设一台管式换热器。

3.2疏水改造

由于此前没有热电厂管式加热器和板式加热器并列运行先例，某厂热网系统管式加热器和板式加热器并列运行时发生疏水管道和疏水箱振动现象。经分析原因为两种热网加热器疏水温度偏差大，管式加热器疏水温度95―110℃，板式加热器疏水温度60―70℃。我提出将管式加热器疏水管道加长至疏水箱底部，末端加装水平管道，在水平管道上均匀钻孔，这样温度高的管式加热器疏水就均匀分配到疏水箱内。

2012年度采暖期，疏水系统改造后运行，振动现象完全消失，提高了热网系统运行的稳定性。

3.3增设反冲洗系统

热网一次网系统庞大，且市区每年都进行管网检修和改造，热网循环水中不可避免的进入泥沙等杂物。某厂板式加热器水侧板片间隙小，循环水虽经过滤网，仍有细沙、细泥进入加热器，并逐渐淤积，堵塞加热器通流间隙，减少加热器通水量，影响加热器换热能力。

3.4增设辅助蒸汽汽源

某厂供热面积较大，采暖期正常双机运行，但由于设备原因等特殊情况单机运行时，供热能力减半，为最大限度减少单机运行对供热的影响，每台机组热网系统增加一路辅汽汽源。单机运行时可向邻机提供辅汽，辅汽可以向热网加热器提供加热汽源，加热热网循环水，提高了单机运行时的供热能力。