基于大温差技术的汽轮机乏汽余热利用提高热电厂供热能力

基于大温差技术的汽轮机乏汽余热利用基于大温差技术的汽轮机乏汽余热利用提高热电厂供热能力2016年8月•各位领导：大家好！感谢给予云冈热电这次交流大家好！感谢给予云冈热电这次交流机会。2015年山西大唐国际云冈热电有限责任公司（简称云冈热电）在能效对标竞赛工作取得一定成绩，其原因之一是余热利用改造后，热电比大幅增加影响的结果，利用改造后，热电比大幅增加影响的结果，现将其改造及运行情况向各位简要汇报。主要内容一、改造背景二、余热利用系统介绍三、设计及运行优化、试验四、运行情况机建议一、改造背景2011年大同市城区供热示如图，共两个热源，供约3200万㎡。大同云冈热电是城区主力热源点之一。供热范围为城区西部及十里河沿线新开发区一、改造背景供热能力与设计差距供热能力与设计差距供热市场变化需求热泵技术在电厂的应用国家发改委第二批重点节能推广项目推出吸收式热泵在电厂的应用空冷电厂应用示范项目的成功合同能源探讨与设备厂家的调研期间其它单位的改造和跟踪二、余热利用系统介绍第1步：串联进入两级凝汽器升温第2步：并联进入吸收式热泵升温第2步：并联进入吸收式热泵升温第3步：并联进入热网加热器升温二、余热利用系统介绍其优势在于：1.使热网水实现多级加热，减少传热不可逆损失；2.兼顾热网实现大温差效果时可以用凝汽器直接加热热网水；3.方便汽轮发电机组的运行优化；4.单机运行时克服2台机组热泵并联造成的余热回收量少的问题。三、设计及运行优化试验设计优化：设计优化：1、低真空供热与吸收式热泵组合，其中低真空运行两台机组由串联改为并联；2、为适应220MW机组抽汽参数和热网实际情况，供水温度由原设计120℃改为115℃；3、由于单级高效热泵的循环水温升一般在15—30℃，热泵3、由于单级高效热泵的循环水温升一般在15—30℃，热泵出水温度由原设计95℃降到70℃—80℃；三、设计及运行优化试验运行优化试验：运行优化试验：改造完成后，先后经过西安热工所、华北电科院等单位对改造效果进行运行跟踪试验，主要是针对抽汽、余热供热比，高背压运行机组的背压确定确定做运行经济性分析，指导实际操作。三、设计及运行优化试验运行优化试验：1、抽汽式供热机组系统如图所示。通过中压缸排汽压力线1、抽汽式供热机组系统如图所示。通过中压缸排汽压力线、低压缸进汽压力线、单位抽汽量对电负荷的影响曲线选择合适的抽汽量。三、设计及运行优化试验运行优化试验：2、通过使用得出抽汽量、背压对发空冷机组在各种抽汽工况下的最高允许背压抽汽量(t/h)排汽量(t/h)最高允许背压2、通过使用得出抽汽量、背压对发电量的影响确定不同抽汽量对应的最高允许背压如表。对比选择不同负荷、供热量对应的经济背压。(t/h)(t/h)许背压(kPa)500213645025810.743030315.33503482030039325600空冷机组背压和抽汽量的变化对机组发电功率的影响图250437302004823515052740100572455061750500400300200100031030029028027026025034567891011121314151617三、设计及运行优化试验运行优化试验：3、单机供热：确定单机的最大供热能力以及不同负荷下的经济性对比。4、机组调峰能力试验：是通过同一试验：是通过同一供热量下确定机组的电负荷范围。四、实际运行效果及建议改造后，在电量逐年下降的前提下，供热量逐年上升。年份机组编号余热量（GJ）驱动汽热量（GJ）抽汽热量（GJ）总热量（GJ）2011年全厂——7477472012年全厂——未统计8642013年11063921083238548413153全厂4301733599622014年1413421794635563419049全厂4651913229782015年1513321534237861422254全厂5041903961090四、实际运行效果及建议从2011年到2015年采暖供热量依次为747万GJ、864万GJ、962万GJ、978万GJ、1090万GJ；其中乏汽供热量从2013年到962万GJ、978万GJ、1090万GJ；其中乏汽供热量从2013年到2015年逐年为430万GJ（44.7%）、465万GJ（47.5）、504万GJ（46.2）。改造后的电厂热效率大于纯吸收式热泵方式而小于背压机组供热方式。2015年一期循环水流量最大7600t/h，严寒期平均7000t/h，二期循环水流量最大10400t/h，严寒期平均8900t/h，最大热负荷输出1068MW，达到设计值的70%，机组供热备用余量近400MW，可以满足应对极端气候要求。四、实际运行效果及建议热网改造较计划落后，目前云冈供热区域严寒期供回水温热网改造较计划落后，目前云冈供热区域严寒期供回水温差较改造前增大10℃左右，达到设计规划科达到20℃，到时机组供热发电能力会进一步提高。改造后，采暖季必须两台机组同时供热时间不足2个月，既保证了无尖锋热源下的集中供热需求，也保证了机组供热工况下具有一定的调峰能力，为缓解山西省冬季特别是春节期间电网因调峰能力差停运清洁能源的状况起到积极作用。四、实际运行效果及建议经过改造，虽然取得了供电煤耗大幅下降的效果，但汽轮经过改造，虽然取得了供电煤耗大幅下降的效果，但汽轮发电机组自身的效率仍然未变化，特别是夏季运行。我们一下部计划进行汽轮机通流改造、增加厂内储能设施等，以进一步提高热效率，满足供热期机组投运ACE的要求推广案例