摘   要 ：簡要介紹某熱電廠供熱首站投入後的供熱參數及用戶情況 ，並結合熱用戶的情況 ，將四個高 、中壓供熱聯箱並列運行方式 ，改為分級 、分層次運行方式 ，優化供熱運行方式 ，達到能級匹配 、節能降耗的目的 。

關鍵詞 ：能級匹配 ；集中供熱  ；供熱首站 ； 壓力分級

 1 引言

目前在役的熱電聯產機組普遍存在供熱蒸汽參數高 、㶲損失大 、㶲效率低等問題 ，近年熱電機組對多種供熱模式進行改進 ，發揮了較大的節能減排效益 。本文針對某熱電廠供熱現狀 ，從機組 、熱源和熱用戶進行係統性的綜合分析 ，特別是針對調峰需求的機組進行優化 ，降低供熱過程中的㶲損 ，提高經濟效益 。

 2 設備簡介

熱電廠一期裝設2台300MW亞臨界燃煤火電機組 ，汽輪機均為哈爾濱汽輪機廠生產的亞臨界 、單軸 、雙缸雙排汽 、八級回熱抽汽 、中間再熱凝汽式汽輪機 。一期工程在2009年進行過供熱改造 ，改造後一期兩台機組每台機高壓蒸汽對外供熱流量為165 t/h（參數為4.1MPa ，420℃） ，兩台機互為備用 。同時，一期單台機中壓蒸汽對外供熱流量為140t/h（參數為2.3MPa ，350℃） 。

熱電廠二期裝設2台670MW超臨界燃煤火電機組 ，汽輪機均為哈爾濱汽輪機廠生產的超臨界 、單軸、三缸四排汽 、八級回熱抽汽 、中間再熱凝汽式汽輪機 。二期工程在2012年進行過供熱改造 ，改造後每台機組供熱能力在300t/h以上 。

2016年 ，為了提高供熱的安全性和可靠性 ，對二期機組進行了供熱改造 ，並建立供熱首站係統 ，將一期和二期供熱係統聯通起來 ，有效提高了供熱係統的靈活性和可靠性 。

 3 問題描述

熱電廠所在的石化工業區現有熱用戶的工業類型有石化 、氯堿 、糧油 、建材等 ，產業結構比較多樣化 。熱負荷種類主要是生產工藝熱負荷 ，全年熱負荷比較穩定 ，隨季節變化而引起的熱負荷變化較小 。要求的供熱介質為過熱蒸汽和飽和蒸汽 ，壓力等級較多 ，需求量多 ，總供熱量達450t/h以上 。從實際運行中各熱負荷壓力數據可以看出 ，熱用戶蒸汽壓力要求跨度大 ，高壓用戶壓力要求2.3～4.1MPa ，中壓用戶壓力要求1.1～2.5MPa ，如不進行能級匹配 ，將造成較大的㶲損失 。

表1 熱負荷壓力等級

 4 優化改造研究

4.1 研究目的

本次研究主要目的是降低機組的供電煤耗率 ，其中重點任務是通過對供熱首站高中壓聯箱進行壓力分級控製 ，以達到提高機組供熱能力和降低供熱壓力損耗 。

4.2 優化改造方案

4.2.1高壓聯箱壓力分級控製

高壓用戶1和高壓用戶3共用一個首站高壓聯箱A ，壓力控製3.6～3.8MPa ，熱用戶流量150t/h ；高壓用戶2單獨使用首站高壓聯箱B ，壓力控製2.3～2.7MPa ，熱用戶流量30t/h 。

4.2.2中壓聯箱壓力分級控製

 中壓管線1和中壓管線2共用一個首站中壓聯箱A ，壓力控製1.6～2.0MPa ，熱用戶流量約130t/h ；中壓管線3單獨使用首站中壓聯箱B ，壓力控製2.1～2.5MPa ，熱用戶流量35t/h 。

4.2.3 機組供汽側運行方式

    按照機組運行方式提供相應的分級方案 。從四台機組運行 、“兩大一小”機組運行和“兩小一大”機組運行 ，進行分別介紹 。按一期機組負荷230MW以上 ，二期機組負荷500MW以上進行分析 。

4.2.3.1 四台機組運行

    #3 、#4機供熱混溫聯箱供首站高壓聯箱A ，#1 、#2機一抽供熱供首站高壓聯箱B ；

    #1 、#2機熱再和#3機供熱混溫聯箱供首站中壓聯箱A ，#4機供熱混溫聯箱供首站中壓聯箱B 。

4.2.3.2 “兩大一小”機組運行

    #3 、#4機供熱混溫聯箱供首站高壓聯箱A ，一期機組高壓供熱供首站高壓聯箱B ；

一期機組熱再和#3機供熱混溫聯箱供首站中壓聯箱A ，#4機供熱混溫聯箱供首站中壓聯箱B 。

4.2.3.3 “兩小一大”機組運行

    二期機組供熱混溫聯箱供首站高壓聯箱A ，一期機組一抽供熱供首站高壓聯箱B ；

    一期機組熱再和二期機組供熱混溫聯箱供首站中壓聯箱A ，二期機組供熱混溫聯箱供首站中壓聯箱B。

4.2.4 增設二期機組一抽至供熱混溫聯箱管道

    二期機組負荷500MW ，一抽壓力5.5MPa 、溫度360℃ ，一抽壓力和溫度均達到供熱參數要求 ，可增設從二期機組一抽至首站高壓聯箱供汽管道 。

 5 效益分析

5.1 經濟效益

因一期機組的中壓供熱能力受用戶壓力等級影響較大 。通過分級 ，一期機組中壓僅需供給首站中壓聯箱A（聯箱壓力 ：1.6～2.0MPa） ，對比供給首站中壓聯箱B（聯箱壓力 ：2.1～2.5MPa） ，聯箱壓力差0.5MPa 。

式中Q--流量 ，m³/S ，

μ--流量係數 ，取值0.65 ，

A--麵積 ，㎡，Φ 273.05*15.06 ，

P--壓差，單位Pa，

ρ--工質密度 ，g/m³ ，10.04g/m³ 。

經計算得出 ，聯箱壓力差0.5MPa ，可提高中壓供熱能力4.3t/h 。

高壓用戶通過分級 ，高壓用戶2可使用二期機組再熱蒸汽進行能級匹配供熱，高壓用戶2供熱流量為30t/h 。

表2 經濟效益分析

5.2 安全效益

      改造後增設邏輯 ，兩個聯箱供熱參數異常時 ，連鎖開啟對應閥門 ，保證聯箱有效互為備用 。

 6 結束語

供熱研究是熱電機組的效益增長核心課題之一，而工業供熱對蒸汽參數要求高且多種多樣 。通過對大容量熱電聯產機組高參數供熱特點 ，研究與之匹配的供熱運行方式 ，進行高中壓聯箱壓力分級研究 ，在確保供熱安全穩定性的前提下 ，增加了機組的供熱能力 ，同時也取得較好的經濟效益 。

隨著工業園區的發展 、熱用戶的不斷增加 ，需開發的新的供熱汽源來保證用戶的需求 ，後續對熱電機組供熱運行研究仍然是一個不斷深化的過程 ，也是新的挑戰 。

參考文獻

[1] 付懷仁 ，宋春節 、叢春華.燃煤電廠供熱改造技術淺析[J].區域供熱,2019（02）.

[2] 春健.300MW純凝機組再熱蒸汽係統供熱改造方案研究[J].應用能源技術,2017（12）.