PDF下载
热电联产机组供热改造技术研究

陈上放 郭万林 杨利清

浙江城建煤气热电设计院有限公司,浙江省杭州,310012

摘要: 介绍了热电联产的形式和原理,介绍了四种热电联产技术,并对其原理进行了分析。通过对不同供热方式的比较,明确了不同供热方式的适用范围和选择原则,为供热系统的改造提供了参考。
关键词: 热电联产机组;供热改造技术;研究
DOI:10.12721/ccn.2022.159125
基金资助:
文章地址:

前言

热电联产机组是指同一电厂不仅生产电能,同时又可以利用做过功的蒸汽为用户供热的生产方式,即电能、热能生产合为一体的工艺过程。随着国家经济的快速发展,电力市场不断饱和,传统的热电机组面临的生存压力越来越严峻,通过运用合适的供热改造技术,可以提高其市场竞争力,以谋求新的发展契机。

2、热电联产投入使用

2.1背压发电机组

背压加热是一种具有电气和加热功能的装置。蒸汽主要由汽轮机产生,在一定压力下,机组具有无屏蔽、冷端损失、经济性强、产热量50-60%、综合能效强等优点;缺点是功率完全由热“耦合”决定,能量负载由热应力和高热电耦合调整。加热质量均匀。主要用于化工、造纸等行业。热用户只有一个参数是稳定的。

2.2蓄热式供暖系统

加热器是一个蒸汽轮机,从蒸汽轮机的中间级提取蒸汽,以加热需要加压的的设备;高压设备由低压设备安装,经济性接近60%-80%。该装置更灵活、更经济,比背压块更经济,在施工条件下更经济,但不适应荷载应力。

2.3冷凝水预热器

加热器由抽凝式汽轮机加热,可调蒸汽根据不同质量的蒸汽从汽轮机的不同位置选择,剩余的蒸汽用于发电。目前大多数北方城市使用该技术进行集中供热。

2.4“NCB”供热机组

NCB加热是在冷凝加热器的基础上发展起来的,目前有两种类型的涡轮机。自动同步SSS连接安装在垂直和垂直气缸之间。发电机位于高压缸的前面。另一种是汽轮机在纯凝汽状态下静止工作,具有凝汽汽轮机清洁、生产效率高的优点,在正常加热期间,该装置具有冷凝汽轮机的优点。它不仅可以收集蒸汽进行外部加热,还应保持较高的生产效率;在最大热负荷时,汽轮机在反向压力下工作,能达到最大的散热效果。确保工厂的高效运行。冷态性能降低到0,具有良好的效率和高能效,高利用率[1]

3、两种普通机组的热回收技术

3.1射孔选择的蒸汽预热技术

射孔加热方法包括:从燃烧系统低压缸管道连接处的穿孔外部蒸汽管加热蒸汽。它用于加热住宅或工业蒸汽。降低发电厂的煤耗,提高生产效率和显著的经济效益,该技术的使用取决于发电系统的大小和热电连接。此外,就监管程度和高提取质量而言,600MW及以上机组的转换是困难的。低热值住宅的加热显示出一定的能量损失,从能源效率的角度来看,可以假设这一点,该技术主要用于生产300MW和600MW发动机。目前,很少使用1000MW蒸汽加热。随着区域供热技术的发展和温度的变化,供热周期增加,如果不属于供热周期,则具备城市供热条件,目前使用的是提取空心粉尘的方法[2]

3.2高压加热改造技术

高压加热系统旨在提高汽轮机叶片的压力,降低凝结水真空度,提高冷却水温度,由热网、热水直接冷却。该技术利用机组蒸汽冷凝网络中的水进行加热,将冷却源损失降至零,提高装置的热回收效率。在不增加装置的发电机功率的情况下,这种加热技术的应用可以降低热蒸汽的产生效率并增加加热范围。施工时间短,经济效益显著。缺点是与热网串联,调节困难。在加热和加热过程中,需要两次更换低压反应器,净凝结时间不经济。

高压加热中蒸汽技术的消耗取决于用户的热负荷。因此,用户热负荷工作时,转换后的热网必须稳定,否则会导致低压缸过热,该技术具有投资少、利润率高、摊销时间短的优点。在供热量大的地区有很大的优势,但负荷调节困难。随着大温差技术的发展和回水温度的降低,高压供热的现代化技术从其经济性和节能性来看仍然具有应用价值[3]

3.3光轴热转换技术

光轴法是高速反向打印技术的一种特殊形式。蒸汽直接从低压缸送入热网和低压缸转子。压力变成没有叶片的波浪。它是发电机和中低压缸转子之间的连接纽带。与传统的高压印刷技术相比,如果加热范围足够大,这对机组的生产有很大影响。目前,改造后的机组主要包括135 MW、150 MW和200 MW机组。

3.4热泵回收技术

热泵供热的发生是由于供热状况的恶化和发电厂节能状况的出现。恢复发电厂汽轮机热端的冷却剂损失,并使用质量改进后不能直接使用的热量,以减少原蒸汽的使用或改善热性能;而提高发电厂的整体能效,热泵技术可分为吸收式和压缩式热泵。热泵吸风的广泛应用。根据驱动能量的类型,压缩机热泵分为压缩热泵和涡轮增压器泵。对热泵供热技术广泛应用,从50兆瓦机组到100兆瓦机组。根据机组、热负荷和技术效率,灵活选择不同形式的热泵。随着火灾深度调节力度的加大,压缩机热泵具有广阔的应用前景。压缩机热泵+蓄能是一项具有竞争力的技术,实现了供热系统的低峰整定和节能[4]

4、热机选型及换热技术方案

4.1热机的选择

4.1.1工业热负荷均匀稳定。如果耗热量为6000小时或以上,耗电量为50-MW或以上,则必须选择对背压进行预热。通常情况下,该装置不单独使用,但通常与冷凝泵结合使用。

4.1.2工业热暴露需要两个蒸汽参数。必须选择涡轮泵机组,以确保全年的热消耗相对稳定。

4.1.3热负荷范围内的能量负荷范围为50 MW至350 MW,可在设计中直接选择冷凝水抽提物[5]

4.2加热工艺的选择

4.2.1在发电厂有特定加热和加热半径的区域;135MW-300mw机组适用于蒸汽加热穿孔。必须根据热负荷的质量和大小以及机组的安全运行和盈利能力考虑取样,穿孔抽汽加热的效率较低,它可以与热泵的热回收结合使用,或者使用小型后涡轮发电机来提高能源效率和效率。

4.2.2对于热负荷高且稳定的区域,可在加热半径内提供规模在150 MW和600 MW之间的冷凝或冷凝发电厂。高压热转换所需条件:主要热负荷是在系统最小排汽运行时增加蒸汽量,保证温度不超过,保证汽轮机安全稳定运行[6]

4.2.3对于150MW和200mW机组,它们不能满足当前的供热要求,并且具有主要的热负荷,如果输入和输出的热量超过装置的低压缸,则应进行光轴的热转换。

5、结束语

热电联产供热机组的选择和技术现代化有不同的组合,热负荷和热负荷是在实际运行和电厂热负荷之后,利用热电联产转换加热技术实现按需供电,分阶段使用,提高能源利用效率和综合利用率,对清洁供热和无排放城市建设具有重要意义。

参考文献

[1] 陈忠. 考虑电网深度调峰热电联产的直接空冷机组供热改造方案研究[J]. 真空科学与技术学报, 2020, v.40(05):101-105.

[2] 苏先登. 320MW湿冷机组高背压供热改造技术研究[J]. 科技创新与品牌, 2019, No.150(12):68-70.

[3] 李艳杰, 张铁军, 陈荣轩. 350MW机组供热改造研究与应用[J]. 神华科技, 2019, 017(004):54-57.

[4] 付怀仁, 宋春节, 丛春华. 燃煤电厂供热改造技术浅析[J]. 区域供热, 2019, 199(02):78-82.

[5] 肖彤彤. 供热机组低温余热热泵回收系统建模及经济性分析[D]. 山东大学, 2020.

[6] 葛挺. 热电联产机组常见灵活性改造技术调峰能力分析[C]// 河南省电机工程学会2019年优秀科技论文集. 2019.