浅议直接空冷机组乏汽余热利用改造后安全运行

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1、浅议直接空冷机组乏汽余热利用改造后安全运行　　摘要：汽轮机乏汽余热利用是目前火力发电厂节能降耗，增加供热面积的一项重要工程，本文结合我厂实际对乏汽余热利用改造工程的优化进行了介绍，对热泵投运过程中及投运后对机组安全运行的影响和采取的措施进行了总结。关键词：工程优化；机组安全；空冷防冻中图分类号：TK11+5文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）07-0051-021概述6大唐太原第二热电厂乏汽余热回收供热改造是针对六期工程（#10、#11机组）进行的。六期工程建设规模为2×300MW

2、亚临界直接空冷燃煤机组。锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的DG1065/17.4-Ⅱ12型亚临界自然循环燃煤汽包锅炉，汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的CZK300-16.7/0.4/538/538型300MW亚临界、一次中间再热、两缸两排汽直接空冷抽汽供热凝汽式汽轮机，发电机为上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-300-2型300MW汽轮发电机。10、11号机组热泵分别位于空冷岛排汽装置两侧，热泵房占地面积约为18×30米，每台机组各安装两组型号为XR13-15-955（55/90）III型

3、乏汽热泵，驱动蒸汽为汽轮机五段抽汽。每组热泵由三个组件组成，热网循环水串联运行，驱动蒸汽和乏汽并联运行。根据设计每组热泵可回收乏汽热量为41.25兆瓦，每小时可回收乏汽60吨左右。热泵设计采用常规温差运行，即热网循环水供水130℃/回水60℃。60℃的热网循环水回水在厂区内全部进入热泵组，经过热泵组一级加热至约90℃后，进入热网首站的加热器进行二级加热，加热至130℃后，再送至城市二级换热站。在六期原有供热面积（1000万平方米）不变的情况下，通过乏汽余热回收供热改造，按照设计共可提取汽轮机乏汽潜热

4、165兆瓦，可替代机组的供热抽汽量约为225吨/小时，从而大幅降低机组供热能耗，在原供热能力1000万平方米的基础上，使机组在不增加能源消耗、不进行热网换热首站改造的情况下，新增供热面积约为236万平方米，从而提高六期供热面积到约1300万平方米。2工程实施中遇到的问题及解决方案2.16工程设计初期，热泵置于热网循环泵前的城市回水母管，因热泵系统阻力大（流量9000T/h时为0.22MPa），为保证热网循环泵的汽蚀余量在热泵前配套设有前置泵，存在设备投资大、运行耗电大的问题，并且运行中前置泵一旦发生

5、故障将直接造成热泵系统及六期热网的解列，安全可靠性差。针对这个问题，我厂经过实际考察和计算，对该方案进行了优化，利用六期热网原有系统将热泵循环水系统接入方式由热网循环泵入口改接至其出口位置，充分利用热网循环泵来克服热泵循环水系统的阻力，取消了前置泵的设置，既减少了设备投资又降低了运行成本，而且大大提高了热泵系统和六期热网的安全可靠性。2.2热泵循环水系统来回水总门为碟阀，且尺寸较大（直径1.6米），热泵循环水系统冲洗过程中发现均有内漏现象，存在热泵系统故障停运时来回水管道有冻裂的风险，直接影响六期热

6、网的安全运行。针对这个问题我厂积极研究对策，每台热泵增加一个旁路系统，这样一旦热泵发生故障，在关闭热泵循环水出入口门的同时开启热泵旁路门，既消除了热泵循环水来回水管道冻裂的风险又保证了六期热网站的安全运行。2.36工程设计方案中未设计热泵驱动蒸汽和乏汽冲洗系统，这样热泵投入运行就不得不将含有杂质的不合格的疏水回收到主机系统的排汽装置，对主机的安全运行造成极大的威胁。针对这个问题，我厂积极研究解决方案，为此增加了热泵疏水冲洗系统，在驱动蒸汽和乏汽疏水至排汽装置门前加装了疏水箱和疏水泵，在热泵投运初期先

7、进行驱动蒸汽和乏汽系统的冲洗，将疏水回收至疏水箱，然后经疏水泵将疏水排至生产排水系统。由于热泵初次投运，驱动蒸汽和乏汽系统的杂质较多，为检查冲洗的效果，在疏水泵排水口加装了外置滤网，在冲洗过程中不断更换滤网，以检查冲洗效果，把滤网的脏污程度和水质的化验结果做为疏水回收的依据，确保疏水回收后主机的安全运行。此外为保证冲洗的效果和尽可能地缩短冲洗时间，减少不必要的工质浪费，我们对热泵的冲洗程序进行了优化，原来2台热泵6个组件同步冲洗，虽然总的冲洗水量大但是每个组件的冲洗水量较小，且无法变工况冲洗，热泵的

8、冲洗效果差，工质浪费严重，优化后我们改为每个组件单独冲洗，并且不断变换工况，这样既提高了冲洗效果、缩短了冲洗时间又减少少了工质浪费，效果良好。2.4热泵投运后空冷岛进汽量减少，需退出一列或两列空冷凝汽器，但空冷凝汽器的进汽碟阀是否严密无法直接监控，存在监控盲区，极易造成空冷凝汽器受冻损坏，为此在空冷岛一、三列进汽蝶阀后增加了温度测点和抽空气系统，用于在线监控进汽蝶阀的内漏情况，发生轻微内漏时可开启抽空气门将内漏进去的蒸汽抽走，解决了因热泵投运导致空冷岛进汽量减少，可能