纯凝汽机组改为供热机组可行性的探讨

电力18讯：    目前热电厂主要热负荷是该区域内的工业生产用汽，受供热能力的限制，许多热用户（其中包括高新技术开发区现在只好靠小锅炉供热）即使现在已使用热电厂工业用汽的单位，有的还保留着自己的小锅炉，以备供热高峰时短期使用。为了缓解城市的供热紧张局面，电厂中的中、小型纯凝汽机组可改为供热机组，以消除或减少城市的中、小型锅炉，对降低大气污染，提高社会整体效益是非常有益的措施。另外，60年代开始生产的N50－8．83型凝汽式汽轮机，目前根据国家工业的发展需要，要限制该类型机组的使用，这就可以对该型式的机组在基础及系统辅机等不变的前提下，改为抽汽凝汽式汽轮机，对电厂自身提高效益，站稳供热市场更是非常必要的。
　　以保定热电厂一台N50－8．83／535型机组改为C50－8．83／0．98／535型机组为例作介绍。
1　机组现状
　　该厂N50－8．83／535为单缸冲动凝汽式机组，由北京电力修造厂生产，投产于1973年3月。本机有7段抽汽，分别供4台低压加热器，一台除氧器，两台高压加热器。各抽汽在经济功率（45 MW）时的参数如表1。




2　改造的基本要求
　　为便于机组改造后的经营管理，适应新技术的要求，机组改造尽可能从老厂母管系统中分解独立出来，机、电、炉组成单元制机组，实现单元制集中控制。不能分解开来的系统加装调整和计量装置。
3　改造原则
　　（1）安全可靠性第一，采用的改造技术可靠，结构部件安全可靠，消除原机组改造范围内的缺陷及薄弱环节，提高可用率，提高可靠性。
　　（2）根据国家四部委《关于发展热电联产的若干规定》和国家经贸委《关于关停小火电机组实施意见》文件的精神，确定退役凝汽机组改为抽汽机组后的年均热电比≥50％，总热效率≥45％。
　　（3）以热定电，按配套锅炉设备的额定出力220t／h时，力求尽量增大供热量，以满足工业抽汽的要求。
　　（4）以运转平台基础和轴承跨距不变动进行结构设计，便于施工，利于降低成本。
　　（5）尽量采用当前国内最先进的同类型机组成熟、先进的改造技术，达到节能降耗，提高经济性的目的。
　　（6）尽可能保留原冷凝机组的可用部件及附属设备，尽量减小改造范围。
　　（7）自动主汽门、调速汽门安装位置不变，与凝汽器接口形式不变，与发电机的连接方式不变。
　　（8）改造后抽汽量在0～100 t／h范围内任意调节，纯凝工况最大连续运行功率为50 MW；在抽汽量100 t／h，最大电功率为40 MW。
　　（9）优化回热系统设计，改造后不影响回热系统设备的安全运行，补水采用凝汽器补水方式。
　　（10）改造后的机组视同新机，延长机组寿命。
4　改造的基本方案
    方案一：增大非调整抽汽量向外供热
　　这种方法是在三段抽汽处扩孔，其余部分不变。据计算供汽量能达到30 t／h，抽汽量将随着负荷变化而变化，优点是改造费用仅20万元左右。但这种改造不仅抽汽量太小，远不能满足供热市场需求，而且，热电负荷调整不方便，供热压力也不稳定。
    方案二：改为调整抽汽机组
　　调整方式采用旋转隔板调整（即去掉压力级第七到第十级，改装为旋转隔板）。为此需要更换前缸、中缸、转子、部分隔板套、前汽封环、调速器、转速变换器等；需要增加的部件有旋转隔板、油动机、抽汽逆止门、压力变换器等；另外还有一些部件及调速系统与保安系统需要作相应改动。改造后，抽汽量可达60～100 t／h，随着抽汽量的增加，电负荷要下降，当热负荷到100 t／h，电负荷估计在36～38 MW范围内。
　　方案三：改调整抽汽机组的同时对通流部分作优化设计
　　本方案同样是改为可调整抽汽机组。改造范围与方案二基本相同，不同点是将机组改为可调整抽汽机组的同时，采用全三维技术同时对通流部分作全三维改造，采用优化设计，使机组内效率达到20世纪90年代世界先进水平。采用三维技术改造后的机组抽汽量可在0～100 t／h范围内调整，热耗比不采用全三维技术改造的机组下降628 kJ／kWh（150kcal／kWh）以上，相当于煤耗下降6．98％。本方案的改造费用约800万元左右。
　　本次改造按照“以热定电、投资少、见效快、创最大社会效益中企业自身受益”的几个标准，如果改为非调整抽汽这种方式，因为抽汽能力有限，且压力无法调整，可能使得机组运行时压力不稳定，这种改造方案不可取。考虑到改造完成后运行的稳定性，最好改为可调整抽汽机组，改造后的机组无论在结构方面，还是在运行的可调整性方面都应该满足抽汽机组的要求，即改为真正意义上的可调整抽汽机组。所以经过技术比较，认为方案三较可行，即凝汽机组改为可调整抽汽机组，同时进行提高内效率的技术改造，这样，可以在充分利用原有设备及其潜力的前提下，以最小的投资争取获得最大的收益。
5　改造方案概述
　　通过热力计算初步