供熱小發(fā)電機對發(fā)電廠用電率的影響

韓志民

國電康平發(fā)電有限公司 遼寧 沈陽 100500

1 主設備概述

國電康平發(fā)電有限公司2×600MW火電機組，機爐電的主設備選用哈爾濱三大動力的國產設備。鍋爐是哈爾濱鍋爐廠根據(jù)英國MITSUI BABCOCK公司技術設計、制造的一次中間再熱、變壓運行，帶內置式循環(huán)泵啟動系統(tǒng)，固態(tài)排渣、單爐膛平衡通風、Π型布置、尾部雙煙道、全鋼構架懸吊結構、全封閉布置的超臨界直流鍋爐，型號:HG-1900/25.4-YM3。汽輪機為哈爾濱汽輪機有限責任公司制造的超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽、反動凝汽式汽輪機，型號是CLN600-24.2/566/566。發(fā)電機為三相隱極式同步發(fā)電機，型號為QFSN-600-2YHG，冷卻方式為水-氫-氫。

2 供熱首站小機設備規(guī)范

國電康平發(fā)電有限公司2×600MW機組向康平縣供熱，當?shù)啬旯釙r間為5個月，因此機組的供熱必須持續(xù)穩(wěn)定，從而滿足當?shù)毓┡臒嶝摵尚枨蟆?/p>

工程主要原則為充分利用汽機抽汽汽源與功-熱-機房熱交換器所需參數(shù)蒸汽的能量差，實現(xiàn)功-熱-電聯(lián)產，節(jié)能降耗，提高全廠熱效率。與此同時，背壓式汽輪機配備異步發(fā)電機，將相應能量轉為電能，從而減少了廠用電量，最終達到節(jié)能降耗的目的。

已建的單臺功-熱汽輪機組形成3套功-熱發(fā)電機組、3臺與汽輪機配套的換熱器組，同時熱網(wǎng)首站原有4臺換熱器作為熱負荷備用或調峰加熱器。從而實現(xiàn)該采暖熱網(wǎng)首站在節(jié)能高效運行的同時，安全可靠地保障了熱負荷的穩(wěn)定供應。

國電康平發(fā)電有限公司蒸汽分級加熱 功-熱-電聯(lián)產節(jié)能改造工程，為熱網(wǎng)首站利用壓差發(fā)電的節(jié)能項目，汽輪機汽源引自現(xiàn)有熱網(wǎng)供汽管道，經過汽輪機帶異步電動機發(fā)電后，背壓排汽送至熱網(wǎng)加熱器，凝結水通過凝結水泵送至凝結水箱，最終將凝結水送至主廠除氧器。本工程共安裝3臺小汽輪發(fā)電機組及3臺臥式加熱器。

2.1 供熱首站小汽輪機主要技術數(shù)據(jù)

2.2 異步發(fā)電機技術參數(shù)

2.3 供熱首站小機接線方式 供熱首站小發(fā)電機出口電壓為6.3kV，1#小機已經接入供熱首站6kVI段母線，2#小機接入供熱首站6kVII段母線，3#小機接入主廠房2號機高壓脫硫段。

由于在電廠任何一臺機組檢修的情況下，三臺小機均應正常運行，故6kV供熱首站I段和II段進線電纜，必須滿足兩臺小機共同發(fā)電所滿足的電纜截面。即在6kV供熱首站I段進線增加2根ZR-YJV-8.7/15kV 3X185電力電纜，與原有2根電纜共同完成輸送兩臺小機發(fā)電容量的能力；6kV供熱首站II段進線增加3根ZR-YJV-8.7/15kV3X185電力電纜，與原有1根電纜共同完成輸送兩臺小機發(fā)電容量的能力。供熱首站6kV母線裝有快切裝置，兩段之間可實現(xiàn)互為備用，運行方式靈活可靠。當一臺機組停機時可以把發(fā)電負荷轉移到另臺機組的高壓段，汽輪機組利用率更高。

發(fā)電機配備繼電保護裝置能確保發(fā)電機故障狀態(tài)下能從系統(tǒng)切除掉，不會造成故障擴大，不影響廠用系統(tǒng)安全運行。發(fā)電機配備的保護包括:差動速斷、比例差動、過流速斷、限時過流、過負荷、零序過流、低電壓、等保護。

2.4 供熱首站小機對廠用電的影響 異步電機并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響:異步小發(fā)電機并網(wǎng)前，首先用小汽機帶異步電機進行沖轉，等到轉子轉速n接近2950r/min時，合上高壓段并網(wǎng)開關，實際過程中，異步發(fā)電機在并網(wǎng)瞬時，為了建立磁場會從系統(tǒng)吸收無功，瞬時會有大電流沖擊，且導致廠用電壓降低。在并網(wǎng)穩(wěn)定后，異步發(fā)電機需要從機組上吸收無功進行激磁，勵磁電流為電機的空載運行電流。異步電機并網(wǎng)時對系統(tǒng)沖擊很小，正常運行時對系統(tǒng)影響小。

2.5 供熱首站小機對廠用電率的貢獻 通過我公司投運首站小機后的廠用電率對比分析可以看出，余熱利用小發(fā)電機對廠用電的貢獻。

從上表可以看出我公司自2015年投產供熱小發(fā)電機至今，全年對于廠用電率的貢獻非常明顯。尤其在2016年后環(huán)保指標實行超低排放，使脫硫除塵的廠用電率明顯增加，使我公司的發(fā)電廠用電率指標在區(qū)域內好于其他同類型電廠。且最大化的利用了余壓余熱。

結論

通過我公司近幾年供熱首站小機的運行經驗看，供熱期小機運行平穩(wěn)，未對主機廠用電系統(tǒng)發(fā)生不安全事件；利用小汽輪機對供汽抽汽的余熱余壓進行做功，用異步發(fā)電機發(fā)電供給機組廠用電自用，降低了廠用電率，產生了可觀的經濟效益。