鄭國蓉
西北電力設(shè)計(jì)院 陜西西安 710075
按照上述的要求進(jìn)行熱電解耦的計(jì)算。對比熱水蓄能、電鍋爐、減溫減壓器方案,本工程選擇靈活調(diào)節(jié)、投資少的減溫減壓器方案[1]。在低負(fù)荷下,對中低壓聯(lián)通管氣源的有效補(bǔ)充,可將主蒸汽管道、再熱熱段蒸汽管道、冷段蒸汽管道作為熱源點(diǎn),將蒸汽抽出,經(jīng)過減溫減壓器將蒸汽降低成0.3~0.4MPa,240℃供熱蒸汽,有效補(bǔ)充中低壓聯(lián)通管得供熱抽汽。經(jīng)過分析,從主汽抽汽最經(jīng)濟(jì)。
在25%BMCR滑壓工況下,汽輪機(jī)參數(shù)見表1:
表1 主汽、熱段、冷段參數(shù)表
按采暖平均溫度18℃,冬季室外平均溫度-6.1℃,室外計(jì)算最冷溫度-19℃(氣象部門公布),計(jì)算得出采暖蒸汽平均用氣量為 353t/h,見表 2。
表2 采暖蒸汽需要量
分別從上述蒸汽中抽取蒸汽減溫減壓成0.4MPa(a),240℃的采暖蒸汽需要主蒸汽285.4t/h;再熱熱段蒸汽279.1t/h;再熱冷段蒸汽329.5t/h。從上面的數(shù)據(jù)可見,主汽和熱段需要的蒸汽量基本一致。但是再熱冷段比主汽多16%。
工程實(shí)際中,如果從冷段抽取,流量會受到限制。一般情況下冷段允許抽出蒸汽量為BMCR工況下冷段流量的5-6%。如果超過-6%,鍋爐再熱器超溫。在BMCR工況下,再熱冷段允許的抽汽流量為50t/h,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于需要的329.5t/h的蒸汽量。
鍋爐廠在70%BMCR及以上工況下允許從冷段抽汽,而在50%BMCR以下不允許抽汽。受鍋爐煙氣擋板調(diào)節(jié)裕量,煙氣溫度,再熱器噴水調(diào)節(jié)等等的影響,鍋爐再熱器干燒和爆管的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。
而靈活性改造,恰恰需要低負(fù)荷工況下抽取冷段蒸汽。因冷段抽取氣量少、參數(shù)不允許、再熱器超溫等各種因素的制約,冷段抽汽不適應(yīng)靈活性改造的要求。
從熱段作為熱源,它對鍋爐的影響最小,也具有可行性。從本工程的熱平衡圖中可得如下數(shù)據(jù),當(dāng)主汽(75t/h)和熱段(71t/h)抽取大致一致流量的蒸汽,當(dāng)從熱段抽需要的主汽流量是420t/h,而從主汽抽是329t/h。從靈活性來看,從主汽抽取更具備可操作性。
從熱段抽,發(fā)電機(jī)功率是100.8MW,相當(dāng)于只能從30%開始調(diào)節(jié)。從主汽抽汽方案,可以從25%BMCR負(fù)荷調(diào)節(jié),發(fā)電量為82.8MW。從熱段抽汽機(jī)組的熱耗為9012.5Kg/KWh,而從主汽抽汽熱耗為8023.2Kg/KWh,從主汽抽汽,煤耗降低,經(jīng)濟(jì)性更好,更節(jié)約能源。
表3 數(shù)據(jù)對比表
與鍋爐廠配合,機(jī)組保證25%額定電負(fù)荷的同時(shí)從主汽管道抽汽(汽機(jī)側(cè)主汽壓力6.6MPa),鍋爐存在再熱器事故噴水約4.7t/h,再熱器煙氣側(cè)擋板開度較小,但受熱面超溫還在可控范圍內(nèi)。機(jī)組保證25%額定電負(fù)荷的同時(shí)從主汽管道抽汽(汽機(jī)側(cè)主汽壓力7.5MPa),鍋爐無再熱器事故噴水,煙氣擋板有一定裕度的調(diào)節(jié)開度,鍋爐運(yùn)行是安全的。
綜上所述,機(jī)組保證25%額定電負(fù)荷的同時(shí)從主汽管道抽汽(汽機(jī)側(cè)主汽壓力7.5MPa),再熱器不存在事故噴水,再熱器受熱面壁溫在允許范圍內(nèi),但安全裕度較小,實(shí)際運(yùn)行過程中需要密切關(guān)注再熱器受熱面壁溫。若實(shí)際運(yùn)行過程中需通過投入再熱器事故噴水量調(diào)節(jié)煙氣擋板開度,主汽管道抽汽量可適當(dāng)增加,但建議實(shí)際運(yùn)行過程中投再熱器事故噴水后再熱器入口汽溫不得低于215℃,或再熱器減溫水噴水量不得超過32t/h。
①作為供熱蒸汽補(bǔ)充氣源,冷段因?yàn)榱髁坎粔颍试S抽汽工況在70%BMCR以上,不能作為靈活性調(diào)節(jié)的氣源。
②熱段只能用在30%BMCR工況以上,靈活性不足。而且用熱段作為氣源,煤耗太大,不經(jīng)濟(jì)。
③主汽作為供熱蒸汽補(bǔ)充氣源,可以從25%BMCR工況靈活調(diào)節(jié),熱耗小,經(jīng)濟(jì)性高。本工程采用主汽作為氣源。且氣源參數(shù)應(yīng)定位7.5MPa。