干貨|間接空冷超臨界機組在線切換高背壓循環(huán)水供熱技術的研究與應用(2)

北極星電力網(wǎng)新聞中心來源:《電力設備管理》作者:華電喀什熱電廠2018/9/13 11:38:47我要投稿

所屬頻道:火力發(fā)電關鍵詞:超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)火力發(fā)電

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3 關鍵技術與創(chuàng)新點

3.1 研究開發(fā)雙溫區(qū)凝汽器供熱技術

經(jīng)過開發(fā)雙溫區(qū)凝汽器供熱技術，實現(xiàn)機組在純凝發(fā)電、抽汽供熱、背壓供熱等多種運行工況的在線切換，機組在各種工況切換過程中，能夠可連續(xù)運行，提高機組利用效率，大大減少設備啟、停期間的維護費用。

雙溫區(qū)凝汽器供熱技術方案中，采取的主要措施是在凝汽器改造過程中，要考慮凝汽器的水室沒有膨脹節(jié)，在半側運行溫差較大時，容易造成管板和管束的應力過大，對隔板及管子重新進行校核計算選型，采取減少管板與管束的應力措施，考慮凝汽器因溫差而產(chǎn)生扭矩應力，對凝汽器候膨脹節(jié)進行改型，適應兩股冷卻水較大的溫差而產(chǎn)生的應力。

3.2 開發(fā)機組備用冷卻應急系統(tǒng)

超臨界間冷機組高背壓供熱供熱運行中，機組能夠實現(xiàn)自動調峰，自動控制背壓，開發(fā)了備用冷卻應急系統(tǒng)，該系統(tǒng)的停止、啟動、流量控制等全部由應急冷卻系統(tǒng)軟件給出的指令控制。正常情況下，此系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)。考慮到空冷島的防凍要求，此備用冷卻系統(tǒng)也可始終處于小流量的工作狀態(tài)。當機組電負荷變化而熱負荷不變化時，自動控制機組背壓，使機組背壓始終保持在允許背壓范圍內(nèi)，甚至當熱網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)失壓或熱網(wǎng)水中斷事故中，應急冷卻系統(tǒng)立刻投入備用冷卻系統(tǒng)，確保機組背壓不超限，實現(xiàn)了停熱不停機功能。系統(tǒng)原理如下圖3.2-1所示。

圖3.2-1 應急冷卻系統(tǒng)示意圖

3.3 研發(fā)背壓機組供熱安全監(jiān)視與報警系統(tǒng)

空冷機組進行高背壓循環(huán)水供熱，采用直接提高背壓的方式時，因汽輪機本體未進行改造，機組極易進入背壓限制區(qū)域運行，影響汽輪機低壓缸末級葉片的安全。對機組的安全進行實時監(jiān)視與報警提醒尤為重要。通過開發(fā)背壓機組供熱安全監(jiān)視與報警系統(tǒng)，實現(xiàn)該系統(tǒng)實時監(jiān)視和分析汽輪機末級葉片運行工況，當機組工況進入危險工況時，系統(tǒng)進行報警，并提示運行人員及時調整運行方式，自動狀態(tài)下給備用應急冷卻系統(tǒng)提供調節(jié)依據(jù)，有效解決了汽輪機低壓缸末級葉片安全等一系列問題。

3.4 研發(fā)超臨界間接冷機組運行優(yōu)化系統(tǒng)

機組進行高背壓循環(huán)水供熱改造后，機組設計回收全部冷源損失，對于冷源損失為零的機組，供熱量越多，發(fā)電越少，經(jīng)濟效益就越差。供熱機組的經(jīng)濟性，隨著供熱量的增加，熱耗是降低的，一旦降低到理論值時，再增加供熱量時，熱耗不發(fā)生變化，發(fā)電量降低，經(jīng)濟效益下降。開發(fā)間接空冷機組運行優(yōu)化指導系統(tǒng)，指導運行人員調整操作，可發(fā)揮背壓供熱機組的最大潛力，提高供熱機組的經(jīng)濟性，使背壓供熱機組在最大效益工況下運行。

3.5 間接空冷超臨界機組高背壓循環(huán)水供熱在線切換及控制技術

間接空冷機組高背壓循環(huán)水供熱在線切換、互換運行技術即通過開發(fā)整合以上系統(tǒng)，協(xié)調控制運行參數(shù)，從而實現(xiàn)機組在純凝發(fā)電、抽凝供熱、高背壓循環(huán)水供熱三種運行模式的在線切換功能。開發(fā)此技術充分利用了間冷機組的配置特點，克服了低壓缸雙背壓雙轉子互換循環(huán)水供熱技術必須停機更換的缺點，實現(xiàn)了機組不停機切換，使機組可以連續(xù)運行，該技術的成功實施，解決了超臨界機組背壓提高后汽輪機的末級葉片安全問題;超臨界機組的化學精處理的樹脂高溫失效問題;冷源損失為零時空冷島防凍問題;供熱期間供熱負荷與供電負荷協(xié)調問題;供熱系統(tǒng)安全性與機組安全性以及停熱不停機的協(xié)調問題;凝汽器適應大溫差變動造成的凝汽器安全性問題;供熱期與非供熱期不停機切換等一些列問題，實現(xiàn)大型機組高背壓循環(huán)水供熱技術在超臨界間接空冷式機組上的突破，在國內(nèi)填補此類技術上的一個空白，完善了高背壓供熱系列技術。