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低品位蒸汽供热创新改造

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成果主要完成人

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项目概况

一、立项背景:按照辽宁省盘锦市城市热电发展总体规划,华润电力(盘锦)有限公司建设规模2×350MW国产超临界热电联产机组,重点解决盘锦市的采暖供热和部分工业供汽问题。 低品位蒸汽供热改造项目实施前两台机组供热面积为1350万平方米,已经达到供暖能力上限。而华润电力(盘锦)有限公司为兴隆台主城区唯一热源,盘锦市兴隆台主城区供热联网面积已达3500万平方米,盘锦市要求华润电力(盘锦)有限公司投资12亿元建设两台2×150MW背压机组。因此,华润电力(盘锦)有限公司必须提升供热能力。 经充分调研商讨,对2台机组进行低品位蒸汽供热创新改造,包括光轴改造、低压缸零功率改造、给水泵汽轮机高背压改造。 

二、技术原理及方案:1、#1机组光轴改造: 在非采暖期使用原低压转子纯凝运行,采暖期将原低压转子更换成光轴型式转子,背压供汽,按照以热定电方式运行,原汽轮机高压缸、发电机及其本体辅助设备不变,配套新建一座热网首站。 2、#2机组低压缸零功率改造: (1)低压缸冷却流量控制:通过现有LV阀控制进入低压缸流量。 (2)增设中压缸排汽至新热网首站的蒸汽系统,防止高负荷运行时原五抽至热网供汽管道超流速。 3、给水泵汽轮机高背压改造: 利用给水泵汽轮机排汽余热,减少冷源损失增加供热能力。改造后单台机组新增36.1MW供热能力(两台机组合计72.2MW,约160万平方米)。 

三、创新亮点:1、华润电力(盘锦)有限公司通过自主创新成为国内首家完成光轴改造、低压缸零功率改造、给水泵汽轮机高背压改造于一体的供热火电项目;#1、2机组给水泵汽轮机高背压改造项目属国内首创;自主高效完成#2机组350MW超临界供热机组低压缸零功率改造工作(1029mm超长叶片国内首台)。#1机组为光轴+给水泵汽轮机高背压运行方式,#2机组为低压缸零功率+给水泵汽轮机高背压运行方式。 2、以电定热,用户调峰,用户原热源无偿做为调峰热源补充深冷期供热缺口,双机自供暖第一天开始满出力运行,实现机组发电、供热盈利最大化。 3、改造项目实施后供暖期年增加供热量447.17万GJ,实现供暖1500t/h,供热面积由1350万平方米增至3100万平方米,供暖期供电煤耗降至160g/kwh。 4、年总收益1.47亿元,利润1.06亿元。 5、年节约标煤13.4万吨,节约用水230万吨,减少二氧化碳排放28.6万吨、二氧化硫排放935吨、氮氧化物排放814吨。 6、两台机组采暖期汽轮机额定工况下,低压缸冷源损失热量2×300t/h,低品位蒸汽余热未被有效利用。现依托城市供热刚需,提高热电占比,充分将冷源损失利用,供暖期汽轮机热效率由58%提升至90%。 

四、建设成果及经济效益分析:1、#1机组光轴改造: 改造后,增加供热抽汽量260t/h。 多供热量=260×2.28×151×24/10000=214.8万GJ。一吨蒸汽按照2.28GJ/t、运行天数按151天计计算。 2、#2机组低压缸零功率改造: 改造后,增加供热抽汽量240t/h。 多供热量=240×2.28×121×24/10000=158.9万GJ。考虑供暖初末期环境温度偏高,一吨蒸汽按照2.28GJ/t、计算运行天数按121天。 3、给水泵汽轮机高背压改造: 改造后,增加供热抽汽量100t/h时。 多供热量=100×2.28×151×24/10000=82.6万GJ。一吨蒸汽按照2.28GJ/t、计算运行天数按151天。 4、经济效益分析: 1)综上多供热量合计:214.8+158.9+82.6=456.3万GJ。 2)按照热网加热器换热系数为98%,增加供热456.3×0.98=447.17万GJ。 3)趸售热价35元/GJ,售热收入:447.17×35=15650万元。 4)供暖厂用电率7Kwh/GJ ,每度电售价0.3元,多供热影响售电收入447.17×7×0.3=939万元。 5)收益:15650-939=14711万元。 通过低品位蒸汽供热创新改造,年增加收益1.47亿元;利润约1.06亿元。 

五、推广应用:低品位蒸汽供热创新改造项目的实施为其他项目公司提供借鉴经验,并已在控股公司内部进行水平推广