干貨|間接空冷超臨界機(jī)組在線切換高背壓循環(huán)水供熱技術(shù)的研究與應(yīng)用(2)

北極星電力網(wǎng)新聞中心來源:《電力設(shè)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(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 研究開發(fā)雙溫區(qū)凝汽器供熱技術(shù)

經(jīng)過開發(fā)雙溫區(qū)凝汽器供熱技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在純凝發(fā)電、抽汽供熱、背壓供熱等多種運(yùn)行工況的在線切換，機(jī)組在各種工況切換過程中，能夠可連續(xù)運(yùn)行，提高機(jī)組利用效率，大大減少設(shè)備啟、停期間的維護(hù)費(fèi)用。

雙溫區(qū)凝汽器供熱技術(shù)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(jié)，在半側(cè)運(yùn)行溫差較大時(shí)，容易造成管板和管束的應(yīng)力過大，對(duì)隔板及管子重新進(jìn)行校核計(jì)算選型，采取減少管板與管束的應(yīng)力措施，考慮凝汽器因溫差而產(chǎn)生扭矩應(yīng)力，對(duì)凝汽器候膨脹節(jié)進(jìn)行改型，適應(yīng)兩股冷卻水較大的溫差而產(chǎn)生的應(yīng)力。

3.2 開發(fā)機(jī)組備用冷卻應(yīng)急系統(tǒng)

超臨界間冷機(jī)組高背壓供熱供熱運(yùn)行中，機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)峰，自動(dòng)控制背壓，開發(fā)了備用冷卻應(yīng)急系統(tǒng)，該系統(tǒng)的停止、啟動(dòng)、流量控制等全部由應(yīng)急冷卻系統(tǒng)軟件給出的指令控制。正常情況下，此系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)。考慮到空冷島的防凍要求，此備用冷卻系統(tǒng)也可始終處于小流量的工作狀態(tài)。當(dāng)機(jī)組電負(fù)荷變化而熱負(fù)荷不變化時(shí)，自動(dòng)控制機(jī)組背壓，使機(jī)組背壓始終保持在允許背壓范圍內(nèi)，甚至當(dāng)熱網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)失壓或熱網(wǎng)水中斷事故中，應(yīng)急冷卻系統(tǒng)立刻投入備用冷卻系統(tǒng)，確保機(jī)組背壓不超限，實(shí)現(xiàn)了停熱不停機(jī)功能。系統(tǒng)原理如下圖3.2-1所示。

圖3.2-1 應(yīng)急冷卻系統(tǒng)示意圖

3.3 研發(fā)背壓機(jī)組供熱安全監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)

空冷機(jī)組進(jìn)行高背壓循環(huán)水供熱，采用直接提高背壓的方式時(shí)，因汽輪機(jī)本體未進(jìn)行改造，機(jī)組極易進(jìn)入背壓限制區(qū)域運(yùn)行，影響汽輪機(jī)低壓缸末級(jí)葉片的安全。對(duì)機(jī)組的安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視與報(bào)警提醒尤為重要。通過開發(fā)背壓機(jī)組供熱安全監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視和分析汽輪機(jī)末級(jí)葉片運(yùn)行工況，當(dāng)機(jī)組工況進(jìn)入危險(xiǎn)工況時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，并提示運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式，自動(dòng)狀態(tài)下給備用應(yīng)急冷卻系統(tǒng)提供調(diào)節(jié)依據(jù)，有效解決了汽輪機(jī)低壓缸末級(jí)葉片安全等一系列問題。

3.4 研發(fā)超臨界間接冷機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)

機(jī)組進(jìn)行高背壓循環(huán)水供熱改造后，機(jī)組設(shè)計(jì)回收全部冷源損失，對(duì)于冷源損失為零的機(jī)組，供熱量越多，發(fā)電越少，經(jīng)濟(jì)效益就越差。供熱機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，隨著供熱量的增加，熱耗是降低的，一旦降低到理論值時(shí)，再增加供熱量時(shí)，熱耗不發(fā)生變化，發(fā)電量降低，經(jīng)濟(jì)效益下降。開發(fā)間接空冷機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化指導(dǎo)系統(tǒng)，指導(dǎo)運(yùn)行人員調(diào)整操作，可發(fā)揮背壓供熱機(jī)組的最大潛力，提高供熱機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，使背壓供熱機(jī)組在最大效益工況下運(yùn)行。

3.5 間接空冷超臨界機(jī)組高背壓循環(huán)水供熱在線切換及控制技術(shù)

間接空冷機(jī)組高背壓循環(huán)水供熱在線切換、互換運(yùn)行技術(shù)即通過開發(fā)整合以上系統(tǒng)，協(xié)調(diào)控制運(yùn)行參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)組在純凝發(fā)電、抽凝供熱、高背壓循環(huán)水供熱三種運(yùn)行模式的在線切換功能。開發(fā)此技術(shù)充分利用了間冷機(jī)組的配置特點(diǎn)，克服了低壓缸雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱技術(shù)必須停機(jī)更換的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組不停機(jī)切換，使機(jī)組可以連續(xù)運(yùn)行，該技術(shù)的成功實(shí)施，解決了超臨界機(jī)組背壓提高后汽輪機(jī)的末級(jí)葉片安全問題;超臨界機(jī)組的化學(xué)精處理的樹脂高溫失效問題;冷源損失為零時(shí)空冷島防凍問題;供熱期間供熱負(fù)荷與供電負(fù)荷協(xié)調(diào)問題;供熱系統(tǒng)安全性與機(jī)組安全性以及停熱不停機(jī)的協(xié)調(diào)問題;凝汽器適應(yīng)大溫差變動(dòng)造成的凝汽器安全性問題;供熱期與非供熱期不停機(jī)切換等一些列問題，實(shí)現(xiàn)大型機(jī)組高背壓循環(huán)水供熱技術(shù)在超臨界間接空冷式機(jī)組上的突破，在國(guó)內(nèi)填補(bǔ)此類技術(shù)上的一個(gè)空白，完善了高背壓供熱系列技術(shù)。