高压迭置改造小型低、中参数热电厂

电力18讯：    摘  要:我国80年代建设的小型热电厂，多数为中压中温蒸汽参数，循环热效率低，大部分是链条锅炉，锅炉效率低。特别是在改革开放和最近加入世贸组织后，电力体制改革、电力“竞价上网”正在试点的今日，如何在热负荷发展之时，抓住机遇，对小型低、中参数热电厂进行扩容改造，提高技术水平，增加市场竞争力，是当务之急。拟对改造途径、特别是“高压迭置”改造进行分析论证和提供计算示例。
    关键词:高压迭置 高压并置 燃机迭置

1前言
    我国热电联产、集中供热的机组，绝大部分是蒸汽循环热电厂。热电厂单机容量是按热负荷大小和特性进行选定的。80年代初期，由于热负荷不大，选用的机组绝大部分都是中参数(锅炉侧压力4MPa，温度450℃,汽机侧压力3.5MPa，温度435℃)，小容量(一般3MW、6MW和12MW)。随着热负荷的增大，这些热电站都有一个扩建、改造的时期。
2小型低、中参数机组改造的主要途径
2.1低、中参数同参数(同等级)扩建
    随着热负荷扩大，为满足热用户的需求，扩建同等参数(同等级)机组对设计、运行都比较方便，运行、操作和老机组相似，备品备件相同，其仓储量可减少。但技术水平维持原状，赶不上日益发展的热电技术的先进水平。特别是电力体制改革后“厂网分开，竞价上网”，热力、发电成本的降低是提高热电企业的经济效益的根本，而扩建(同等级)中、低参数机组，对降低供电煤耗，潜力不大，缺乏与超高参数大容量机组的竞争力。
2.2高压并置
    在原低、中参数机组的扩建端，脱开新扩建高参数容量较大的热电机组，相当于再建一个高参数、较大容量的热电厂。新、老厂之间有一定联系，高压新汽经蒸汽减温减压器与老厂主蒸汽联系，老厂的凝结水需返回新厂的给水除氧器，以平衡高压炉的给水；供热蒸汽同压力等级可接在一起。这种扩建方式，相当于增加一个高压机组热电厂，两个热电厂综合经济效益有所提高，综合供电标煤耗有所下降，提高了“竞价上网”的条件(能力)，但设计、运行技术要求、工人技术素质要求提高了，备品备件增多，仓储物资增加，但对比新建高压电厂仍可利用原厂的一些公共设施，因此，造价也比新建高压热电厂为低。
2.3高压迭置
    在低、中参数机组的扩建端，脱开新扩建高压高温容量较大的锅炉和抽背机组或抽凝机组，利用中压抽汽供原中参数老机组进汽；全部停用(或部分停用)低、中参数蒸汽锅炉。换言之，利用高参数、较大容量锅炉代替低、中参数较小容量锅炉。往往以循环流化床锅炉，或煤粉炉代替小容量的链条炉。这种以大代小、高压代低压技术改造，相当于新建了一座高压热电厂。因此，综合经济指标，都比较先进，提高了电能“竞价上网”的条件。但热力系统比较复杂，热电厂人员素质要求提高了，设计、运行比较繁杂，金属要求、焊接要求、锅炉水质要求提高了。但老厂一些公用设施：如煤系统(煤收受设施,煤场)、灰渣系统、材料库、检修间和办公用房等有的可以利用，有的需加以扩建，总之，原热电厂的场地、设备、设施可部分利用。因而比新建高压热电厂投资可减少，而经济效益较高，是当今老厂技术改造的主要途径之一。
2.4燃机迭置
    当我国“西气东输”工程实现后，为了技术改造可以将原燃煤低、中压机组改造成燃用天然气，在低、中压热电机组前面迭置燃用天然气燃气轮机，其余热锅炉全部和部分代替原低、中参数锅炉，实现燃气─蒸汽联合循环热电厂改造，这样淘汰了燃煤低效锅炉，不但改善热经济性，而且大大提高了环境质量，变成了“清洁”热电厂。这种改造，关键是天然气与煤的比价，如当今天然气价格1.2元/Nm3，标煤价350元/吨，这种改造， 在经济上是可以承受的，如果环境效益计价抵冲，则经济效益是可观的。
3燃煤高压迭置热经济估算
    高压迭置改造低、中参数机组，若热负荷不变，高压炉代替全部低、中压炉，增加高压背压机组，其热经济效益有两方面：
    其一，高参数容量较大的锅炉代替了低、中参数小锅炉，高压炉效率(ηgl)一般在85%～92%(煤粉炉92%，循环流化床锅炉85%)，而链条炉效率，一般在75%左右，所以，锅炉效率提高了10%～17%；
    其二，蒸汽参数提高，循环热效率提高，新汽焓(io)提高，排汽焓(in)几乎不变，ηt=(io-in)/(io-tgs)提高。如：

    所以每kg新汽高参数迭置可多发电为:
    迭置低参数机组: △N=0.0865 kW・h/kg
    迭置中参数机组: △N=0.046 kW・h/kg
    若原低、中参数机组，每小时总进汽量为Do,在总进汽量不变的情况下其热经济效益为：
    a.锅炉效率提高节标煤量△B1：