1、小型凝汽式电厂供热改造的探讨(呼和浩特热电厂，内蒙古 呼和浩特 010030)摘 要：文章探讨了凝汽式电厂改造为热电联产电厂的四种方法：开非调整抽汽口，利用抽汽供热；低真空运行，利用循环水供热；改为抽汽凝汽式汽轮机组，利用抽汽供热；改为背压式汽轮机组，利用排汽供热，并对其进行简要分析。关键词：凝汽式电厂；供热改造中图分类号：TM621.4 文献标识码：A 文章编号：10076921(XX)08008901目前，世界上汽轮机初参数已达到超高参数(22.8MPa/600)，乃至超临界参数(22.9MPa/600)；汽轮机单抽功率达到 800MW，双抽功率达到 1 300MW。小型凝汽式汽轮机组技术
2、经济指标差、煤耗高、效率低，逐渐将被停用。按照国家制定的能源政策，实现热电联产是节约能源、保护环境的有效措施。因此，对于小型凝汽式电厂，将凝汽式汽轮机改为热电联产机组是求得发展的有效途径。其供热改造的方法大致有四种：开非调整抽汽口利用抽汽；供热低真空运行利用循环水供热；改为抽汽凝汽式汽轮机利用抽汽供热；改为背压式汽轮机利用排汽供热。1 开非调整抽汽口利用抽汽供热凝汽式汽轮机开非调整抽汽口是凝汽式机组供热改造的最简单方式，国内已有许多凝汽式电厂进行了改造，效果非常显著。1.1 抽汽口位置、形状和尺寸的确定非调整抽汽口的位置、形状和尺寸的确定，要根据抽汽参数、抽汽量来决定。限于凝汽式汽轮机结构布置
3、和轴向尺寸的限制，一般非调整抽汽口均开在前缸复速级后，多在前缸下部开孔，也可在上部开孔。为减少孔口在圆周方向上的长度，开孔多为椭圆形。其开孔尺寸根据抽汽参数、抽汽量和蒸汽流速计算确定。计算公式如下：FGVC式中：F为开孔面积，m2；G为抽汽量，kg/h；V为抽汽比容，m3/h；C为抽汽蒸汽流速，m/s；为阻力系数，一般取 0.95。抽汽口蒸汽流速不宜选取太高，通常应保持在3040m/s。抽汽口应采取对称布置，以便使气流在汽缸内对称流动。由于非调整抽汽的蒸汽压力随总进汽量变化而变化，因此非调整抽汽要求比较稳定的抽汽量并与额定进汽量相适应。当抽汽量大于额定进汽量的 25%时，为保证所要求的抽汽参数
4、，应考虑对抽汽口后压力级的隔板堵塞一定数量的喷嘴，而这样就会影响到机组的发电功率。1.2 汽缸开非调整抽汽口强度校核计算汽缸开非调整抽汽口通过热力计算确定后，应进行汽缸强度校核计算。在椭圆孔两端的轴向应力最大，因此其最大应力应小于汽缸材料的许用应力值。当轴向应力大于许用应力时，应改变开口形状，以降低应力值。1.3 开孔工艺汽缸在开非调整抽汽口之前，应用超声波探伤仪对汽缸开孔处进行探伤，检查在开孔部位是否有裂纹或缺陷。如果发现裂纹或缺陷，应予消除或改变开孔位置。为避免在汽缸上加热而引起汽缸变形，汽缸开孔通常不采用气割，而是采用机械钻孔，然后修磨的方法。汽缸开孔完成后，即焊接抽汽口接管。接管材料应
5、与汽缸材料一致，焊接工艺与焊条选择，应保证焊接质量，避免汽缸变形。因此，焊接抽汽接管时，要将汽缸预热，局部预热到 250300，并注意跟踪回火，保证汽缸不产生永久变形。1.4 确定抽汽管路的合理布置抽汽管路的布置，应与基础、主蒸汽管路、高压加热器管路和汽封管路间留有工作距离，以便于抽汽口管路的焊接。同时，抽汽口下部的联络总管要有导向支架，允许前后、左右方向膨胀，避免汽缸及与之相连的抽汽管上因受热膨胀而引起的偏向应力。联络总管安装时 要有一定的坡度，以便疏水。1.5 开非调整抽汽口达到的主要技术指标根据目前已开非调整抽汽口机组的运行实践，开抽汽口后应能达到的技术经济指标见下表。740)this.
6、width=740“ border=undefined2 低真空运行利用循环水供热凝汽式汽轮机低真空运行，利用循环水供热，60 年代在前苏联已经运行，背压可提高到 0.0590.078MPa，冷却水出口的温度可达 8090。直接用循环水供热，减少了冷源损失，显著提高了凝汽式电厂的经济性。70 年代以来，XX 发电厂、*热电厂相继对 25MW 机组进行了低真空运行，真空降到 0.04MPa。长春第一汽车厂动力分厂、长春发电厂也对 3112 型 12MW 机组进行低真空运行，真空降到0.043MPa，冷却水出口水温达到 80。有的电厂在 12MW 机组低真空运行，排汽压力为 0.020.03MPa
7、，冷却水出口温度 4850，一台机组每小时可供热 11.96GJ，供暖面积52 万 m2，发电煤耗为 378g/kWh，比纯凝工况运行煤耗降低 40%以上。 凝汽式汽轮机低真空运行时，一方面由于减少冷源损失，另一方面由于提高背压运行，改变了汽轮机热力工况，使汽轮机长期在变工况下运行，对汽轮机的功率、效率、推力等都产生影响。随着真空的降低，功率下降，轴向推力增大，排汽温度升高，汽轮机辅机运行工况也都发生变化。凝汽式汽轮机组功率同蒸汽流量和理想焓降成正比。即，Ni =GoHoijd式中：Ni为发电机功率，MW；Go为汽轮机进汽流量，t/h；Ho为理想焓降，kJ/kg；i为汽轮机内效率；j为机械效率
8、，一般取 0.98；d为发电机效率，一般取 0.99。低真空运行时，由于真空降低，背压升高使理想焓降减少。在进汽量和效率不变的情况下，将使发电机功率降低。低真空运行是汽轮机运行的变工况，对冲动式汽轮机而言，真空降低将引起中间各级的级前压力提高。对于复速级由于级后压力提高，使该级焓降减少，相对内效率下降，功率下降显著；对于中间各级，由于级前、级后压力变化均改变，而压比、焓降变化不大，因而相对内效率变化不大，功率变化不大；对于末级和次末级，由于真空降低使焓降大幅降低，甚至变为负值，以致造成蒸汽流速急剧降低，蒸汽不但不做功，反而对转子旋转产生阻尼作用，使发电机功率降低。另外，由于低真空运行时，蒸汽没有充分膨胀，相对内效率也相应减少，从而使功率下降。
