浅谈600MW机组工业供热改造中的技术创新

【摘要】供热对机组提效意义重大，由于各火力发电厂处于不同的投资、施工环境，需要对供热改造施工中遇到的实际问题进行探索。河南华润电力首阳山公司(以下称华润首阳山)2014年度完成了对偃师北环工业区供热改造工程，总工期仅为55天。本文结合该公司部分供热改造成果，从创新角度提出思路，以供借鉴。

1前言

河南华润电力首阳山有限公司一期工程安装2×600MW超临界燃煤机组，汽轮机型号为：N630-24.2/538/566，超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机。锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的型号为HG-1987/25.4-PM1超临界参数变压运行直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。两机为单元制设计，即一台炉对应一台机，投资少，结构简单。

该机组没有供热，而热电联产供热机组的热效率要远高于纯凝机组，是节能改造的重要举措。加之国家政策性的引导，供热对于纯凝发电机组是新的盈利单元模式。随着近年来经济的蓬勃发展，偃师北环工业区出现了较大的供热缺口，政府将偃师北环供热改造项目做为2014年度市级重点项目。开拓供热市场势在必行。

工程设计的供热管道采用Ø426×10的无缝钢管，总长约3730米，其中架空敷设约630米，直埋敷设约3100米。供热管线沿途多为厂区，除协调难度大外，管线与燃气管线反复交错，需穿越道路24处，跨越沟渠、水池13处，且大部分地下设施无图可查，需根据实际开挖情况另行设计。为了在55天的施工工期内完成施工，华润首阳山电厂在改造中充分考虑安全性、经济性，成功的解决了如供热抽汽点选择与系统设计、直埋管道复合保温、施工区域地面及地下环境复杂、施工各道工序交叉作业等诸多方面的难题。

2工业供热抽汽点的选择与系统设计

2.1系统设计论证

1)供热抽汽点的选择

针对国内配套东方汽轮机的大型纯凝火电机组改造工业供热，抽汽口主要选择有：在主汽、再热冷段或热段管道及各级回热抽汽管道上抽汽;或者对进汽调节阀、汽轮机本体汽缸改造抽汽。两种方案基于热用户参数的选择，尽量选择匹配接近的蒸汽抽汽参数;原则是改造对机组变工况运行影响小，安全可靠，改造范围小，费用低。

经对工业区潜在的热用户进行调查，结果如下表：

针对目前热用户工艺参数需求，认为冷段抽汽满足各用户需要，改造投入费用最低。选取机组冷段再热管道做为抽汽点，供热参数设计为1.35～1.58MPa，温度280-310℃，由各用户单位自行建设减压站。

2)通过学习控股建设部编制的《汽轮机邻机加热技术方案》[1]，了解两种改造都要从冷段管道进行抽汽，一个是机组启动时用，一个是常态供热抽汽，抽汽参数相同，论证结论为可以兼容汽源。邻机用汽较供热系统设计的管路能力供汽量小的多，即：系统的设计规格需要根据最大的抽汽能力参数确定，即：单机供热能力。联系哈尔滨锅炉厂设计部门核对，认为在机组正常供热时，考虑供热后，可能会引起再热器超温，冷段最大的抽汽量可以达到50t/h(主机设备不作改动时，机组单台机往外供工业蒸汽的最大抽汽量)。

3)考虑经费及安全问题，最终决定按最大抽汽量50t/h设计，即：抽汽管路中调节阀及抽汽止回阀的流量能力不能超过50t/h，以保障机组的安全运行。

长期运行注意：1、主机调节级压力不能超过厂家给定的限制值19.2MPa，以便机组各级参数不致超限，确保机组安全。2、其他各级监视段也不能超压运行，超压运行意味流量过大，机组级间压力超限，导致隔板应力和板体挠度值偏大而变形，影响机组长周期安全运行。3、监视机组各支持轴承、推力轴承温度和振动不能超限运行。4、轴向位移的变化也要重视。

4)供热母管作为兼顾实现邻机加热，为了便于母管压力的调节，将原“邻机加热技术”设计在高加入口的调节阀改为机组抽汽供热出口进行调节，使得初参数实现本机调节保障供热两机独立控制补给，并邻机启动调节。对于高加入口的蒸汽调节，可以通过电动门的中停功能实现。为了保障系统的有效退运，各设备与主系统的隔离，均采用双道隔离阀操作，以确保有效安全隔离。提高了供热及机组启动时的调节兼容性和机组的安全可靠性。

5)系统的疏水设计，高加疏水需要利用热源输至除氧器;管路的常态暖管疏水尽量输至低等级的加热器利用热源，或采用高品质的DFS倒置浮杯是自动疏水器尽量减少系统漏汽的可能，并确保介质的流失降低。