干貨|間接空冷超臨界機組在線切換高背壓循環水供熱技術的研究與應用(2)

北極星電力網新聞中心來源:《電力設備管理》作者:華電喀什熱電廠2018/9/13 11:38:47我要投稿

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3 關鍵技術與創新點

3.1 研究開發雙溫區凝汽器供熱技術

經過開發雙溫區凝汽器供熱技術，實現機組在純凝發電、抽汽供熱、背壓供熱等多種運行工況的在線切換，機組在各種工況切換過程中，能夠可連續運行，提高機組利用效率，大大減少設備啟、停期間的維護費用。

雙溫區凝汽器供熱技術方案中，采取的主要措施是在凝汽器改造過程中，要考慮凝汽器的水室沒有膨脹節，在半側運行溫差較大時，容易造成管板和管束的應力過大，對隔板及管子重新進行校核計算選型，采取減少管板與管束的應力措施，考慮凝汽器因溫差而產生扭矩應力，對凝汽器候膨脹節進行改型，適應兩股冷卻水較大的溫差而產生的應力。

3.2 開發機組備用冷卻應急系統

超臨界間冷機組高背壓供熱供熱運行中，機組能夠實現自動調峰，自動控制背壓，開發了備用冷卻應急系統，該系統的停止、啟動、流量控制等全部由應急冷卻系統軟件給出的指令控制。正常情況下，此系統處于熱備用狀態。考慮到空冷島的防凍要求，此備用冷卻系統也可始終處于小流量的工作狀態。當機組電負荷變化而熱負荷不變化時，自動控制機組背壓，使機組背壓始終保持在允許背壓范圍內，甚至當熱網系統出現失壓或熱網水中斷事故中，應急冷卻系統立刻投入備用冷卻系統，確保機組背壓不超限，實現了停熱不停機功能。系統原理如下圖3.2-1所示。

圖3.2-1 應急冷卻系統示意圖

3.3 研發背壓機組供熱安全監視與報警系統

空冷機組進行高背壓循環水供熱，采用直接提高背壓的方式時，因汽輪機本體未進行改造，機組極易進入背壓限制區域運行，影響汽輪機低壓缸末級葉片的安全。對機組的安全進行實時監視與報警提醒尤為重要。通過開發背壓機組供熱安全監視與報警系統，實現該系統實時監視和分析汽輪機末級葉片運行工況，當機組工況進入危險工況時，系統進行報警，并提示運行人員及時調整運行方式，自動狀態下給備用應急冷卻系統提供調節依據，有效解決了汽輪機低壓缸末級葉片安全等一系列問題。

3.4 研發超臨界間接冷機組運行優化系統

機組進行高背壓循環水供熱改造后，機組設計回收全部冷源損失，對于冷源損失為零的機組，供熱量越多，發電越少，經濟效益就越差。供熱機組的經濟性，隨著供熱量的增加，熱耗是降低的，一旦降低到理論值時，再增加供熱量時，熱耗不發生變化，發電量降低，經濟效益下降。開發間接空冷機組運行優化指導系統，指導運行人員調整操作，可發揮背壓供熱機組的最大潛力，提高供熱機組的經濟性，使背壓供熱機組在最大效益工況下運行。

3.5 間接空冷超臨界機組高背壓循環水供熱在線切換及控制技術

間接空冷機組高背壓循環水供熱在線切換、互換運行技術即通過開發整合以上系統，協調控制運行參數，從而實現機組在純凝發電、抽凝供熱、高背壓循環水供熱三種運行模式的在線切換功能。開發此技術充分利用了間冷機組的配置特點，克服了低壓缸雙背壓雙轉子互換循環水供熱技術必須停機更換的缺點，實現了機組不停機切換，使機組可以連續運行，該技術的成功實施，解決了超臨界機組背壓提高后汽輪機的末級葉片安全問題;超臨界機組的化學精處理的樹脂高溫失效問題;冷源損失為零時空冷島防凍問題;供熱期間供熱負荷與供電負荷協調問題;供熱系統安全性與機組安全性以及停熱不停機的協調問題;凝汽器適應大溫差變動造成的凝汽器安全性問題;供熱期與非供熱期不停機切換等一些列問題，實現大型機組高背壓循環水供熱技術在超臨界間接空冷式機組上的突破，在國內填補此類技術上的一個空白，完善了高背壓供熱系列技術。