200MW供熱機(jī)組熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)王鐘，黃濤（東北電力設(shè)計(jì)院，吉林長(zhǎng)春力系統(tǒng)布置以及運(yùn)行維護(hù)等實(shí)際情況，提出了采用高壓旋膜除氧器、取消低壓補(bǔ)水除氧器、增加凝結(jié)水補(bǔ)充水箱、取消低加疏水泵等項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為同類(lèi)型供熱機(jī)組的設(shè)計(jì)提供一定的。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)條件的變化，按常規(guī)設(shè)計(jì)的200MW供熱機(jī)組熱力系統(tǒng)已越來(lái)越不適應(yīng)火電廠(chǎng)安全運(yùn)行的要求，在設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使電廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)效益最大化下面以長(zhǎng)春第二熱電有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)春熱電二廠(chǎng)）二期工程（3X200MW）熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，提出200MW供熱機(jī)組熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議1設(shè)備及熱負(fù)荷參數(shù)長(zhǎng)春熱電二廠(chǎng)二期工程（3K 200MW供熱機(jī)組），鍋爐選用國(guó)產(chǎn)超高壓中間一次再熱汽包鍋爐，采用單爐膛全鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)、緊身封閉布置。汽輪機(jī)選用國(guó)產(chǎn)超高壓CC140/N200-12.75/535/535/1.1/0.42型汽輪機(jī)平均生產(chǎn)蒸汽負(fù)荷70t/h，對(duì)于工業(yè)熱負(fù)荷：冬季最大負(fù)荷100t/h，最小負(fù)荷80t/h；夏季最大負(fù)荷70t/h，最小負(fù)荷40t/h供汽壓力1.0~1.2MPa，供汽溫度250°C，回水率為零設(shè)計(jì)采暖熱負(fù)荷：最大1 2熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)21采用高壓旋膜除氧器，取消低壓補(bǔ)水除氧器200MW供熱機(jī)組熱力系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計(jì)中，一般設(shè)置低壓除氧器系統(tǒng)，對(duì)除鹽水加熱除氧系統(tǒng)主要包括低壓除氧器及相關(guān)附屬設(shè)備、中繼水泵及相關(guān)附屬設(shè)備。從化學(xué)水處理車(chē)間來(lái)的除鹽水補(bǔ)入低壓除氧器（大氣式），加熱除氧后，通過(guò)中繼水泵升壓進(jìn)入高壓除氧器設(shè)置此套系統(tǒng)的原因是：供熱機(jī)組的補(bǔ)水量大，普通高壓除氧器允許的凝結(jié)水溫升只有40°C，常溫下的除鹽水直接補(bǔ)入高壓除氧器，由于溫度偏低，達(dá)不到除氧要求如果采用高壓旋膜除氧器，可取消低壓除氧器、中繼水泵及相關(guān)附屬設(shè)備。取消低壓除氧器后，補(bǔ)水有2種方式：一是補(bǔ)入高壓除氧器；二是補(bǔ)入凝汽器從運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性上分析，補(bǔ)入除氧器的熱經(jīng)濟(jì)性要低于補(bǔ)入凝汽器，且補(bǔ)入除氧器要增加額外的運(yùn)行費(fèi)用（需提高補(bǔ)水泵壓頭），所以推薦采用補(bǔ)入凝汽器的方式。從化學(xué)水處理車(chē)間來(lái)的除鹽水經(jīng)凝結(jié)水補(bǔ)充水箱后補(bǔ)入凝汽器，這樣設(shè)計(jì)的可行性可靠性正常運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)春熱電二廠(chǎng)二期工程工業(yè)抽汽量比較小，由其引起回?zé)嵯到y(tǒng)補(bǔ)水量較小，補(bǔ)水量最大約為100t/h經(jīng)哈爾濱汽輪機(jī)廠(chǎng)計(jì)算后認(rèn)為，在補(bǔ)水量為70t/h時(shí)，凝汽器熱井出水含氧量能滿(mǎn)足運(yùn)行要求，運(yùn)行方式可行，且不需改變常規(guī)200MW機(jī)組所配凝汽器本體的設(shè)計(jì)由于二期工程擴(kuò)建的機(jī)組為供熱機(jī)組，在供熱工況運(yùn)行時(shí)凝結(jié)水量比純凝工況運(yùn)行時(shí)凝結(jié)水量要小很多，低壓加熱器的換熱面積是按滿(mǎn)足加熱純凝工況凝結(jié)水量設(shè)計(jì)的，因此將除鹽水補(bǔ)入凝汽器不會(huì)改變低壓加熱器的設(shè)計(jì)、不會(huì)增加低壓加熱器的投資。

采用高壓旋膜除氧器，淋水密度大，可達(dá)177m3/（m2.h），因此凝結(jié)水的提升溫度高，可達(dá)97°C，因此即使在冬季最大供熱工況下，低壓加熱器由于故障切除造成除氧器入口凝結(jié)水溫度低，也不會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行；允許除氧器入口凝結(jié)水含氧量大，最大溶解氧質(zhì)量濃度為7.太原第一熱電廠(chǎng)300MW供熱機(jī)組采用了高壓旋膜除氧器，取消了低壓除氧器及相關(guān)附屬設(shè)備、中繼水泵及相關(guān)附屬設(shè)備，運(yùn)行良好。

通過(guò)以上分析，可看出取消低壓除氧器及相關(guān)附屬設(shè)備、中繼水泵及相關(guān)附屬設(shè)備，將除鹽水經(jīng)凝結(jié)水補(bǔ)充水箱后補(bǔ)入凝汽器是可行的，運(yùn)行是可靠的經(jīng)改進(jìn)后的熱力系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)節(jié)省了初投資，取消低壓除氧器及相關(guān)附屬設(shè)備、中繼水泵及相關(guān)附屬設(shè)備，經(jīng)計(jì)算每臺(tái)機(jī)組可節(jié)省初投資80萬(wàn)元運(yùn)行時(shí)除鹽水補(bǔ)水被逐級(jí)加熱，提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，降低了檢修維護(hù)量，減少了廠(chǎng)用電量，節(jié)約了運(yùn)行成本以取消中繼水泵為例進(jìn)行估算，安裝2臺(tái)泵，1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備甩泵出力187t/h，揚(yáng)程120m，電機(jī)功率75kW，年設(shè)備利用小時(shí)數(shù)5430h，電價(jià)按Q18元/（kW.h），年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用7.33萬(wàn)元22增加凝結(jié)水補(bǔ)充水箱200MW供熱機(jī)組熱力系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計(jì)中，凝汽器熱井水位通過(guò)凝結(jié)水管路調(diào)節(jié)閥調(diào)整，即在凝汽器熱井水位高時(shí)，開(kāi)大凝結(jié)水管路調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度；在凝汽器熱井水位低時(shí)，關(guān)小凝結(jié)水管路調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度；在除氧器、凝汽器熱井水位均高時(shí)，只能通過(guò)除氧器的高水位溢流，降低除氧器、凝汽器熱井水位，降低了機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)f性為避免以上的弊病，根據(jù)《火力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL5000-2000）中的10.5.5條明確規(guī)定：“中間再熱機(jī)組的補(bǔ)給水在進(jìn)入凝汽器前，宜按系統(tǒng)的需要裝設(shè)補(bǔ)給水箱和補(bǔ)給水泵”，在長(zhǎng)春熱電二廠(chǎng)二期工程的凝結(jié)水補(bǔ)水系統(tǒng)中設(shè)置凝結(jié)水補(bǔ)充水箱，此時(shí)熱井水位與除氧器熱井水的調(diào)節(jié)各自獨(dú)立，熱井水位的調(diào)節(jié)通過(guò)軸封加熱器后，至凝結(jié)水補(bǔ)充水箱的管道，將水送回凝結(jié)水補(bǔ)充水箱完成凝結(jié)水管路的調(diào)節(jié)閥主要用于調(diào)節(jié)除氧器的水位23采用水環(huán)式真空泵200MW供熱機(jī)組熱力系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計(jì)中，抽真空系統(tǒng)配備抽氣式射水泵，每臺(tái)機(jī)組的抽真空系統(tǒng)主要設(shè)備有1個(gè)射水池2臺(tái)射水泵、2臺(tái)射水抽氣器以及相關(guān)的附屬設(shè)備、管道和閥門(mén)，每臺(tái)射水泵電機(jī)功率為180kW在長(zhǎng)春熱電二廠(chǎng)二期工程設(shè)計(jì)中每臺(tái)機(jī)組抽真空系統(tǒng)配有2臺(tái)水環(huán)式真空泵，每臺(tái)水環(huán)式真空泵電機(jī)功率約為60kW，年設(shè)備利用小時(shí)數(shù)5電價(jià)按0.18元/（kW.h）計(jì)算，和射水泵相比，每年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用23. 47萬(wàn)元，但其初投資每臺(tái)機(jī)組增加31萬(wàn)元采用水環(huán)式真空泵系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行可靠性高山東石橫發(fā)電廠(chǎng)的運(yùn)行表明水環(huán)式真空泵連續(xù)運(yùn)行時(shí)間可達(dá)70000h以上；抽真空性能穩(wěn)定機(jī)組在夏季運(yùn)行時(shí)，循環(huán)水溫度高，汽輪機(jī)背壓也隨之升高，此時(shí)射水抽氣系統(tǒng)出力不夠，不能保證機(jī)組穩(wěn)定的真空，但水環(huán)式真空泵系統(tǒng)此時(shí)能自動(dòng)跟蹤背壓變化情況，保證機(jī)組真空要求；自動(dòng)化程度高可在控制室內(nèi)靈活控制山水環(huán)式真空泵系統(tǒng)雖然比射水抽氣器系統(tǒng)初投資高，但考慮運(yùn)行電耗后，水環(huán)式真空泵系統(tǒng)比射水抽氣器系統(tǒng)的年費(fèi)用低正是由于以上優(yōu)點(diǎn)，目前在300 600MW機(jī)組上廣泛使用水環(huán)式真空泵系統(tǒng)，在不少高壓及超高壓機(jī)組上也廣泛使用水環(huán)式真空泵系統(tǒng)，替換原有的射水抽氣系統(tǒng)例如徐州發(fā)電廠(chǎng)200MW機(jī)組、山東衛(wèi)橋電廠(chǎng)300MW機(jī)組、深圳南山電廠(chǎng)300MW機(jī)組和內(nèi)蒙古豐泰電廠(chǎng)200MW機(jī)組。

2.4取消低壓加熱器疏水泵200MW供熱機(jī)組熱力系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計(jì)（以長(zhǎng)春熱電二廠(chǎng)一期工程為例），低壓加熱器疏水系統(tǒng)布置如下：3號(hào)、4號(hào)低壓加熱器疏水逐級(jí)流入2號(hào)低壓加熱器然后用疏水泵（共2臺(tái)，1臺(tái)運(yùn)行、1臺(tái)備用）將2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)低壓加熱器疏水送入2號(hào)低壓加熱器凝結(jié)水出口管道1號(hào)低壓加熱器疏水通過(guò)另一臺(tái)疏水泵共1臺(tái)）升壓后進(jìn)入1號(hào)低壓加熱器凝結(jié)水出口管道在二期工程設(shè)計(jì)中取消疏水泵，疏水逐級(jí)流回凝汽器，這樣設(shè)計(jì)的理由如下。

疏水泵疏水熱經(jīng)濟(jì)性提高不明顯。通過(guò)理逐級(jí)疏水系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠投資少，不需要附加運(yùn)行費(fèi)用，維護(hù)工作量小，簡(jiǎn)單增加疏水冷卻器，可提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性。

疏水泵疏水系統(tǒng)復(fù)雜、投資大，且需用轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，既耗廠(chǎng)用電又易汽蝕，使用可靠性差，維護(hù)工作量增大據(jù)調(diào)查，疏水泵疏水系統(tǒng)在部分電廠(chǎng)中已被取消。

25優(yōu)化熱網(wǎng)系統(tǒng)25.1蒸汽加熱系統(tǒng)由母官制改為單兀制長(zhǎng)春熱電二廠(chǎng)一期工程的熱網(wǎng)加熱器加熱蒸汽系統(tǒng)為母管制，二期工程設(shè)計(jì)采暖用熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)加熱器加熱蒸汽系統(tǒng)為單元制，3臺(tái)機(jī)組的加熱蒸汽管道互不連接，每臺(tái)機(jī)組有采暖抽汽管道從汽輪機(jī)本體接出，將加熱蒸汽供至熱網(wǎng)加熱器200MW機(jī)組熱力系統(tǒng)為單元制，機(jī)組可滑壓運(yùn)行考慮到在冬季采暖期間，如果外界的氣溫高于-11°C時(shí)，采暖熱負(fù)荷將低于2219GJ/h，低于汽輪機(jī)最大采暖抽汽供熱能力，因此通過(guò)汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)裝置降低采暖抽汽參數(shù)及抽汽量，多發(fā)電，提高全廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，采暖抽汽可調(diào)范圍為：0.245-0.420MPa另外考慮到每臺(tái)機(jī)組所帶的電負(fù)荷、熱負(fù)荷不一樣，采暖抽汽參數(shù)也不一樣，因此存在每臺(tái)機(jī)組在不同工況下運(yùn)行，此時(shí)汽輪機(jī)采暖抽汽參數(shù)也不一樣如果熱網(wǎng)加熱器加熱蒸汽系統(tǒng)采用母管制，則會(huì)增大調(diào)節(jié)的難度，限制汽輪機(jī)的供熱能力，降低機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)由于抽汽壓力不同的管道并聯(lián)運(yùn)行，存在汽輪機(jī)從抽汽口倒進(jìn)汽進(jìn)水的隱患，威脅汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。如果熱網(wǎng)加熱器加熱蒸汽系統(tǒng)采用單元制，則每臺(tái)汽輪機(jī)可最大限度地發(fā)揮抽汽供熱能力，避免上述問(wèn)題，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性，同時(shí)與加熱蒸汽母管制相比減少鋼材消耗量和閥門(mén)數(shù)量。

2.5.2熱網(wǎng)加熱器疏水系統(tǒng)由母管制改為單元制二期工程設(shè)計(jì)熱網(wǎng)加熱器疏水系統(tǒng)為單元制，設(shè)有1個(gè)熱網(wǎng)加熱器疏水罐，接受熱網(wǎng)加熱器的凝結(jié)水，3臺(tái)熱網(wǎng)加熱器疏水泵，2臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用，運(yùn)行時(shí)將熱網(wǎng)加熱器疏水輸送至高壓除氧器。每臺(tái)機(jī)組帶不同的電負(fù)荷、熱負(fù)荷時(shí)，也可保證熱網(wǎng)加熱器疏水系統(tǒng)送至回?zé)嵯到y(tǒng)的疏水量與送至熱網(wǎng)加熱器的蒸汽量保持平瓶如果熱網(wǎng)加熱器疏水系統(tǒng)為母管制，在每臺(tái)機(jī)組帶不同的電負(fù)荷、熱負(fù)荷時(shí)需通過(guò)復(fù)雜的調(diào)節(jié)手段、選用特殊的設(shè)備才能滿(mǎn)足運(yùn)行要求，因此熱網(wǎng)加熱器疏水系統(tǒng)為母管制時(shí)，其運(yùn)行穩(wěn)定性可靠性和安全性均較差以上熱力系統(tǒng)優(yōu)化均以“2000年示范電站”的設(shè)計(jì)思想為基礎(chǔ)，即在保證運(yùn)行安全可靠的前提下，節(jié)省投資，方便運(yùn)行維護(hù)，減少檢修工作量，創(chuàng)造良好的運(yùn)行管理環(huán)境，為投資方獲取最大的經(jīng)濟(jì)收益。

（責(zé)任編輯馬曉琴）（上接第23頁(yè)）壓切換箱220kV隔離開(kāi)關(guān)，電壓互感器（耦合電容器）支架及基礎(chǔ)220kV隔離開(kāi)關(guān)支架及基礎(chǔ)控制電纜等設(shè)備進(jìn)行粗略比較其結(jié)果，方案1雖然電壓互感器數(shù)量增加，但由于電壓互感器選低容量，取消耦合電容器隔離開(kāi)關(guān)、切換箱等設(shè)備，控制電纜相當(dāng)，經(jīng)濟(jì)上比常規(guī)配置電壓互感器整體投資節(jié)省33. 75萬(wàn)元，方案3比常規(guī)配置節(jié)省投資22.51萬(wàn)元，可見(jiàn)方案1比常規(guī)方案及方案3更經(jīng)濟(jì)。

4結(jié)論通過(guò)對(duì)潛江變電所220kV電壓互感配置方案的研究，可以看到：220kV電壓互感器采用進(jìn)出線(xiàn)配三相電壓互感器，母線(xiàn)配單相電壓互感器方案，不僅在功能和技術(shù)性能方面有優(yōu)越性，對(duì)變電所測(cè)量?jī)x表、保護(hù)運(yùn)行質(zhì)量和技術(shù)水平都有一定的提高，還能降低工程造價(jià)，因此220kV電壓互感器采用進(jìn)出線(xiàn)配三相電壓互感器，母線(xiàn)配單相電壓互感器是有必要的。

超高壓變電所220kV電壓互感器采用新的配置方案，相信隨著所采用的技術(shù)方案日臻成熟和完善，必將促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行水平的進(jìn)一步提高，為變電所的技術(shù)更新注入新的觀念。

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來(lái)源：中國(guó)地暖網(wǎng)