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300MW机组高效亚临界升参数节能改造探讨

   日期:2020-02-27     来源:互联网    作者:admin    浏览:0    评论:0    
核心提示:节能环保网:摘要:安阳发电厂通过提高锅炉初参数的基础上同步实施汽轮机通流部分改造、发电机及主变系统增容、系统管道及阀门材

节能环保网:摘要:安阳发电厂通过提高锅炉初参数的基础上同步实施汽轮机通流部分改造、发电机及主变系统增容、系统管道及阀门材质升档等综合节能改造,提高机组安全性和经济性,实现节能降耗并增加出力的目标,作为国内第一台300MW等级亚临界火电机组升参数改造项目对于同类型等级机组节能降耗具有重大示范意义。

一、前言

电力工业是支撑国民经济和社会发展的基础性产业,其中,火力发电占全国发电的73%,用煤量占煤炭产量的50%以上。火力发电也是一次能源消耗和大气污染物排放的大户,节能减排对火力发电及环境保护有着重大意义。

《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)》提出到2020年现役燃煤发电机组改造后的供电煤耗要低于310g/(kW.h),要求加快现役机组的综合升级改造,重点对300MW等级的亚临界机组实施综合性、系统性的节能改造,改造后供电煤耗力争达到同类型机组的先进水平。安阳发电厂2号机组为亚临界300MW采暖抽汽凝汽式机组,根据2014年统计数据,2号机组平均供电煤耗高于310g/(kW.h),随着机组服役年限的增加,机组性能会有一定老化,煤耗也会逐年增加,因此只有对2号机组实施综合升级改造,才能达到机组节能降耗、安全经济运行的目的。

二、机组改造前运行情况

安阳发电厂2号机组汽轮机为亚临界、一次中间再热、单轴、两缸两排汽、抽汽凝汽式汽轮机,机组型号C300/235-16.7/0.343/537/537。锅炉为DG1025/17.4-Ⅱ4型亚临界参数、四角切圆燃烧方式、自然循环汽包炉,单炉膛п型布置,燃用烟煤,一次再热,平衡通风、固态排渣,全钢架、全悬吊结构,炉顶带金属防雨罩,设计煤种为贫煤。发电机是东方电机有限公司生产的水氢氢汽轮发电机,形式为三相交流隐极式同步发电机,型号QFSN-300-2-20B,最大连续容量388MVA,最大连续功率330MW,额定容量353MVA,额定功率300MW。于2008年12月正式投入商业运营,

2号机组采用D300P机型,设计开发于上世纪90年代末,虽然应用了当时的先进技术,但受制造加工能力等因素的影响,效率较低,热耗偏高。此外随着机组的运行,原设计一些缺陷逐步暴露,也进一步影响效率,在经济性方面和安全可靠性方面都存在较多问题。

2.1.汽机侧

经济性方面,2号机组汽轮机热耗率偏高。2013年7月,安阳发电厂委托河南电科院对2号汽轮机进行了性能试验,结果表明300MW工况下修正后热耗率为8141.39kJ/kWh,较设计值7892kJ/kWh高249.89kJ/kWh,影响供电煤耗9.76g/kWh。同时存在7号低加疏水不畅等问题。

安全可靠性方面,2号机组汽轮机存在启动中1号瓦振动大,运行中1、2号瓦温度偏高等问题。

2.2锅炉侧

炉顶大包内二次密封存在漏风,积灰较多;过再热减温水水量大,300MW负荷下,过热减温水量为42t/h,再热减温水量为19t/h。

三、改造可行性

升参数节能改造是为了进一步节能降耗,在传统汽轮机通流部分改造的同时将蒸汽初参数提高,即需要对锅炉受热面进行改造,增加受热面积,同时对受热面材料进行升级,以提高主再热参数。汽轮机通流部分改造国内已实施了多年,国内主要汽轮机厂家至少有几十台甚至上百台的造业绩,技术上已非常成熟,因此改造方案的的确定主要集中在锅炉受热面部分。

由于升参数改造此前在国内未实施过,改造风险大。为此,2号机组改造前大唐集团公司对升参数改造课题多次组织制造厂家及业内专家对项目提温、提压方式及幅度进行充分论证,并进行了大量计算和深入分析研究。在此基础上提出了三种方案,即一是提升主汽温度至545℃;二是提升主汽温度至570℃;三是提升主汽温度、再热汽温至550℃/570℃,并将压力提升至18.2MPa。具体如下表:

针对三个方案,汽轮机厂家分别给出了核算后的热平衡图:

 
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