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摘要:本文通过对大唐安阳发电有限责任公司#9、#10纯凝机组改造的可研立项、技术方案优选、施工优化管理、存在的技术问题和缺陷以及解决方案和处理建议等进行全面阐述分析,给同类机组供热改造项目提供借鉴和帮助。
关键字:纯凝 供热 改造 解决方案
一、企业简介
大唐安阳发电厂(公司)始建于1958年,历经八期改扩建工程,目前存量机组为#1、#2(2×300MW供热机组)和#9、#10(2×320MW凝汽机组)四台燃煤机组,总装机容量为1240MW。#1、2机组2008年投产,为抽凝式供热机组,额定抽汽量为400t/h,最大抽汽量为500t/h。据统计2014年采暖期对外供热量为399万GJ(年均向外供热水量为7378t/h)。#9、10机组1998年投产,2015年之前为纯凝机组。
二、项目提出背景
大唐安阳发电有限责任公司位于河南省安阳市区西部,距市中心约7km,东面与安阳钢铁厂为邻,北面与农村相连,西侧紧邻107国道绕城公路,为全市集中供热唯一热源点。
2013年安阳市中心城区已建成的建筑面积为4120万㎡,已实施集中供热面积为1818万㎡,中心城区的集中供热普及率为44.1%。
2008年,大唐安阳发电厂2×300MW热电联产机组正式投产对外供热。该机组供热能力为516MW,可以满足1046万㎡的供热面积。近年来安阳市中心城区供热面积增长迅速,至2013年大唐安阳发电厂所供区域入网供热面积已达到1513万㎡,已经超过了安阳发电厂供热能力,急需增加新的热源。同时大唐安阳发电厂位于安阳市西北部,而城市新增热负荷位于城市东部及南部,距离热源较远,大唐安阳发电厂供热管网现状最大供热管径为DN1200,目前管网的最大供热能力仅能满足目前#1、2两台机组的对外供热需要。今后城市东部及南部将继续新增负荷,无法保证末端正常供热。
根据《安阳市(含汤阴县)城市供热规划(2014~2020年)》,要求大唐安阳发电厂到2020年供热面积增加到2520万m2。大唐安阳发电公司#9、#10纯凝机组实施供热改造后,可承担额定供热面积1036万m2,加上#1、2机组可承担的额定供热面积1046万m2,全厂将可承担额定供热面积2082万m2,可缓解安阳市北部热源不足问题。
依据安阳市的总体规划,其城市性质定为国家级的历史文化名城,市内及周边有许多珍贵的文化古迹。安阳市的环境空气污染特征为可吸入颗粒物、二氧化硫,属烟煤型污染,其污染源主要为安阳钢铁公司,大唐安阳发电公司以及分散供热的小锅炉房产生的烟气所致。规划要求到2020年安阳市中心城区集中采暖供热污染物分别减少:烟尘4.2万吨/年、SO2为1.61万吨/年、CO2为318.43万吨/年、NO2为6782万吨/年。为了减少污染、改善环境质量,保护历史文化名城、提高居民的幸福指数,对安阳发电公司#9、#10机组进行采暖供热改造也是一项利国利民的有效措施。
根据《河南省发展和改革委员会关于加快发电机组供热改造促进热电联产快速健康发展的通知》豫发改能源【2012】2234号规定,“鼓励设计寿命服役期内的单机容量30万千瓦级纯凝发电机组供热改造,并优先安排申请国家燃煤电厂综合升级改造计划,争取中央财政奖励资金、火电规划建设规模、优惠贷款。按照规划完成供热改造后,连续两年给予年度基础电量奖励;改造节能效果明显的,按照同等能耗水平的高效清洁大机组标注安排年度基础电量。经测算,#9、#10机完成供热改造后,其年平均总热效率为57.4%,热电比为129.5%,分别优于《关于发展热电联产的规定》的“总热效率年均大于45%,热电联产单机容量200MW及以上抽汽凝汽两用供热机组,采暖期热电比应大于50%”的要求。因此,安阳发电公司的#9、#10机组进行供热改造,对大唐安阳发电有限责任公司争取中央财政奖励资金、年度电量计划、河南省中调的优先权都将起到积极的促进作用。
三、供热改造实施
(一)改造方案优选
目前成熟可靠的供热改造方案一般是从中压缸排汽口加装三通、蝶阀和快速关断阀等后向供热首站热网加热器供汽,是国内普遍采用的成熟技术。
汽轮机本体抽汽改造采用把中、低压缸的联通管更换为带有可调整抽汽口的三通管的方案。供热抽汽管道管径为DN1000,管道上加装电动调节蝶阀、抽汽逆止阀、快速关断阀、波纹补偿器等设备。额定抽汽压力为0.80MPa,温度为340.70℃,额定抽汽量350t/h,最大抽汽量400t/h。通过厂区内的供热首站热网加热器对外供130℃高温热水。
采暖供热改造方案中对改造后汽轮机安全性也进行了重点分析,结论是供热改造方案对汽轮机本体安全性没有影响。
#9、#10机经供热改造后,其采暖期年均总热效率为57.4%,大于《热电联产项目可行性研究技术规定》总热效率大于45%;年均热电比为129.5%,大于“单机容量200、300MW的供热机组,其在采暖期的年均热电比应大于50%”的要求。因此,对#9、#10机进行采暖供热改造是符合国家的产业政策的。
为方便与市区原有热网联网运行,本期厂内供、回水母管均与原有#1、#2机热网工程联网,便于运行调度和提高供热的可靠性。热网供水压力按#1、#2机组的设计参数为1.3MPa、供回水温度按130℃/70℃进行设计。
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