摘   要：简要介绍某热电厂供热首站投入后的供热参数及用户情况，并结合热用户的情况，将四个高、中压供热联箱并列运行方式，改为分级、分层次运行方式，优化供热运行方式，达到能级匹配、节能降耗的目的。

关键词：能级匹配；集中供热 ；供热首站； 压力分级

 1 引言

目前在役的热电联产机组普遍存在供热蒸汽参数高、㶲损失大、㶲效率低等问题，近年热电机组对多种供热模式进行改进，发挥了较大的节能减排效益。本文针对某热电厂供热现状，从机组、热源和热用户进行系统性的综合分析，特别是针对调峰需求的机组进行优化，降低供热过程中的㶲损，提高经济效益。

 2 设备简介

热电厂一期装设2台300MW亚临界燃煤火电机组，汽轮机均为哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界、单轴、双缸双排汽、八级回热抽汽、中间再热凝汽式汽轮机。一期工程在2009年进行过供热改造，改造后一期两台机组每台机高压蒸汽对外供热流量为165 t/h（参数为4.1MPa，420℃），两台机互为备用。同时，一期单台机中压蒸汽对外供热流量为140t/h（参数为2.3MPa，350℃）。

热电厂二期装设2台670MW超临界燃煤火电机组，汽轮机均为哈尔滨汽轮机厂生产的超临界、单轴、三缸四排汽、八级回热抽汽、中间再热凝汽式汽轮机。二期工程在2012年进行过供热改造，改造后每台机组供热能力在300t/h以上。

2016年，为了提高供热的安全性和可靠性，对二期机组进行了供热改造，并建立供热首站系统，将一期和二期供热系统联通起来，有效提高了供热系统的灵活性和可靠性。

 3 问题描述

热电厂所在的石化工业区现有热用户的工业类型有石化、氯碱、粮油、建材等，产业结构比较多样化。热负荷种类主要是生产工艺热负荷，全年热负荷比较稳定，随季节变化而引起的热负荷变化较小。要求的供热介质为过热蒸汽和饱和蒸汽，压力等级较多，需求量多，总供热量达450t/h以上。从实际运行中各热负荷压力数据可以看出，热用户蒸汽压力要求跨度大，高压用户压力要求2.3～4.1MPa，中压用户压力要求1.1～2.5MPa，如不进行能级匹配，将造成较大的㶲损失。

表1 热负荷压力等级

 4 优化改造研究

4.1 研究目的

本次研究主要目的是降低机组的供电煤耗率，其中重点任务是通过对供热首站高中压联箱进行压力分级控制，以达到提高机组供热能力和降低供热压力损耗。

4.2 优化改造方案

4.2.1高压联箱压力分级控制

高压用户1和高压用户3共用一个首站高压联箱A，压力控制3.6～3.8MPa，热用户流量150t/h；高压用户2单独使用首站高压联箱B，压力控制2.3～2.7MPa，热用户流量30t/h。

4.2.2中压联箱压力分级控制

 中压管线1和中压管线2共用一个首站中压联箱A，压力控制1.6～2.0MPa，热用户流量约130t/h；中压管线3单独使用首站中压联箱B，压力控制2.1～2.5MPa，热用户流量35t/h。

4.2.3 机组供汽侧运行方式

    按照机组运行方式提供相应的分级方案。从四台机组运行、“两大一小”机组运行和“两小一大”机组运行，进行分别介绍。按一期机组负荷230MW以上，二期机组负荷500MW以上进行分析。

4.2.3.1 四台机组运行

    #3、#4机供热混温联箱供首站高压联箱A，#1、#2机一抽供热供首站高压联箱B；

    #1、#2机热再和#3机供热混温联箱供首站中压联箱A，#4机供热混温联箱供首站中压联箱B。

4.2.3.2 “两大一小”机组运行

    #3、#4机供热混温联箱供首站高压联箱A，一期机组高压供热供首站高压联箱B；

一期机组热再和#3机供热混温联箱供首站中压联箱A，#4机供热混温联箱供首站中压联箱B。

4.2.3.3 “两小一大”机组运行

    二期机组供热混温联箱供首站高压联箱A，一期机组一抽供热供首站高压联箱B；

    一期机组热再和二期机组供热混温联箱供首站中压联箱A，二期机组供热混温联箱供首站中压联箱B。

4.2.4 增设二期机组一抽至供热混温联箱管道

    二期机组负荷500MW，一抽压力5.5MPa、温度360℃，一抽压力和温度均达到供热参数要求，可增设从二期机组一抽至首站高压联箱供汽管道。

 5 效益分析

5.1 经济效益

因一期机组的中压供热能力受用户压力等级影响较大。通过分级，一期机组中压仅需供给首站中压联箱A（联箱压力：1.6～2.0MPa），对比供给首站中压联箱B（联箱压力：2.1～2.5MPa），联箱压力差0.5MPa。

式中Q--流量，m³/S，

μ--流量系数，取值0.65，

A--面积，㎡，Φ 273.05*15.06，

P--压差，单位Pa，

ρ--工质密度，g/m³，10.04g/m³。

经计算得出，联箱压力差0.5MPa，可提高中压供热能力4.3t/h。

高压用户通过分级，高压用户2可使用二期机组再热蒸汽进行能级匹配供热，高压用户2供热流量为30t/h。

表2 经济效益分析

5.2 安全效益

      改造后增设逻辑，两个联箱供热参数异常时，连锁开启对应阀门，保证联箱有效互为备用。

 6 结束语

供热研究是热电机组的效益增长核心课题之一，而工业供热对蒸汽参数要求高且多种多样。通过对大容量热电联产机组高参数供热特点，研究与之匹配的供热运行方式，进行高中压联箱压力分级研究，在确保供热安全稳定性的前提下，增加了机组的供热能力，同时也取得较好的经济效益。

随着工业园区的发展、热用户的不断增加，需开发的新的供热汽源来保证用户的需求，后续对热电机组供热运行研究仍然是一个不断深化的过程，也是新的挑战。

参考文献

[1] 付怀仁，宋春节、丛春华.燃煤电厂供热改造技术浅析[J].区域供热,2019（02）.

[2] 春健.300MW纯凝机组再热蒸汽系统供热改造方案研究[J].应用能源技术,2017（12）.