干货｜间接空冷超临界机组在线切换高背压循环水供热技术的研究与应用

干货|间接空冷超临界机组在线切换高背压循环水供热技术的研究与应用(2)

北极星电力网新闻中心来源:《电力设备管理》作者:华电喀什热电厂2018/9/13 11:38:47我要投稿

所属频道:火力发电关键词:超临界热电联产火力发电

2018储能产业专题培训第二期 9月13-14日 南京站

第三届燃气轮机中国论坛 9月20日-21日

3 关键技术与创新点

3.1 研究开发双温区凝汽器供热技术

经过开发双温区凝汽器供热技术，实现机组在纯凝发电、抽汽供热、背压供热等多种运行工况的在线切换，机组在各种工况切换过程中，能够可连续运行，提高机组利用效率，大大减少设备启、停期间的维护费用。

双温区凝汽器供热技术方案中，采取的主要措施是在凝汽器改造过程中，要考虑凝汽器的水室没有膨胀节，在半侧运行温差较大时，容易造成管板和管束的应力过大，对隔板及管子重新进行校核计算选型，采取减少管板与管束的应力措施，考虑凝汽器因温差而产生扭矩应力，对凝汽器候膨胀节进行改型，适应两股冷却水较大的温差而产生的应力。

3.2 开发机组备用冷却应急系统

超临界间冷机组高背压供热供热运行中，机组能够实现自动调峰，自动控制背压，开发了备用冷却应急系统，该系统的停止、启动、流量控制等全部由应急冷却系统软件给出的指令控制。正常情况下，此系统处于热备用状态。考虑到空冷岛的防冻要求，此备用冷却系统也可始终处于小流量的工作状态。当机组电负荷变化而热负荷不变化时，自动控制机组背压，使机组背压始终保持在允许背压范围内，甚至当热网系统出现失压或热网水中断事故中，应急冷却系统立刻投入备用冷却系统，确保机组背压不超限，实现了停热不停机功能。系统原理如下图3.2-1所示。

图3.2-1 应急冷却系统示意图

3.3 研发背压机组供热安全监视与报警系统

空冷机组进行高背压循环水供热，采用直接提高背压的方式时，因汽轮机本体未进行改造，机组极易进入背压限制区域运行，影响汽轮机低压缸末级叶片的安全。对机组的安全进行实时监视与报警提醒尤为重要。通过开发背压机组供热安全监视与报警系统，实现该系统实时监视和分析汽轮机末级叶片运行工况，当机组工况进入危险工况时，系统进行报警，并提示运行人员及时调整运行方式，自动状态下给备用应急冷却系统提供调节依据，有效解决了汽轮机低压缸末级叶片安全等一系列问题。

3.4 研发超临界间接冷机组运行优化系统

机组进行高背压循环水供热改造后，机组设计回收全部冷源损失，对于冷源损失为零的机组，供热量越多，发电越少，经济效益就越差。供热机组的经济性，随着供热量的增加，热耗是降低的，一旦降低到理论值时，再增加供热量时，热耗不发生变化，发电量降低，经济效益下降。开发间接空冷机组运行优化指导系统，指导运行人员调整操作，可发挥背压供热机组的最大潜力，提高供热机组的经济性，使背压供热机组在最大效益工况下运行。

3.5 间接空冷超临界机组高背压循环水供热在线切换及控制技术

间接空冷机组高背压循环水供热在线切换、互换运行技术即通过开发整合以上系统，协调控制运行参数，从而实现机组在纯凝发电、抽凝供热、高背压循环水供热三种运行模式的在线切换功能。开发此技术充分利用了间冷机组的配置特点，克服了低压缸双背压双转子互换循环水供热技术必须停机更换的缺点，实现了机组不停机切换，使机组可以连续运行，该技术的成功实施，解决了超临界机组背压提高后汽轮机的末级叶片安全问题;超临界机组的化学精处理的树脂高温失效问题;冷源损失为零时空冷岛防冻问题;供热期间供热负荷与供电负荷协调问题;供热系统安全性与机组安全性以及停热不停机的协调问题;凝汽器适应大温差变动造成的凝汽器安全性问题;供热期与非供热期不停机切换等一些列问题，实现大型机组高背压循环水供热技术在超临界间接空冷式机组上的突破，在国内填补此类技术上的一个空白，完善了高背压供热系列技术。