纯凝汽电厂供热改造技术思路、方案.ppt

纯凝汽机组供热改造,华电郑州机械设计研究院有限公司 工程技术中心,目录,为何要对纯凝汽机组进行供热改造,电厂应用实例,纯凝汽机组供热改造的经济性分析与节能效果,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,为何要对纯凝汽机组 进行供热改造,1.1 国家相关政策支持,1997年，国家通过中华人民共和国节约能源法，对节能管理、合理使用能源、节能技术进步及相关的法律责任进行了具体的规定。 热电联产技术作为国家鼓励发展的通用节能技术之一载 入该法。 2011年，国务院发布的“十二五”节能减排综合性工作方案；将“发展热电联产”做为加强工业节能减排的一项重要技术。,1.2 节能环保的要求,2012 年，国务院发的节能减排“十二五”规划指出： 坚持大幅降低能源消耗强度 显著减少主要污染物排放总量 合理控制能源消费总量相结合,为何要对纯凝汽机组 进行供热改造,1.3 适应城市快速发展的要求,全国经济发展迅速，大中型城市房地产和工厂大量建成对供热需求很大。 而大中型城市集中供热普遍存在能源结构不合理，供热布局不合理，集中供热热源建设不满足迅速增长的城市供热的要求。 对纯凝机组进行供热改造，在不增加机组容量的前提下,能有效提高能源利用率，节约能源，减少废物排放；对加快市政建设、保障热力供应、改善城市环境等有直接推动作用。,为何要对纯凝汽机组 进行供热改造,1.4 提高电厂经济效益的需求,在国家严格控制燃煤机组的审批，大力提倡节能减排的背景下，现有纯凝机组内部挖潜是解决供热问题的一个有效途径。 由于煤炭价格较高，火力发电厂面临极为严峻的经营形势。在这种情况下，向城市供热、向企业供汽等成为电力企业增加收入的重要手段，纯凝机组供热改造在不增加机组容量、污染物排放量等的基础上，实现热电联产，增加了电厂的收入。,为何要对纯凝汽机组 进行供热改造,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,纯凝汽供热改造主要是对汽轮机本体进行改造，获得蒸汽汽源，蒸汽汽源主要分两种途径供给热用户 从汽轮机抽取的蒸汽经过调压调温，为工业用汽用户提供相匹配的蒸汽。 从汽轮机抽取的蒸汽，经过换热首站换热，为采暖用户提供持续稳定的采暖负荷。,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,汽源改造方案： （一）从再热热段抽取供热蒸汽,优点：从再热热段抽取供热蒸汽时，可保证汽机低负荷正常运行，可抽取供热蒸汽量比较大；,缺点：再热热段蒸汽温度非常高，需要大幅减温后热用户才能使用，节流损失较大，经济性差。,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,汽源改造方案： （二）从再热冷段抽取供热蒸汽,优点：从再热冷段抽取供热蒸汽，适合需要蒸汽压力比较高的热用户。,缺点：从再热冷段抽取供热蒸汽时，进入锅炉再热器的蒸汽量减少，在适当的抽取量下，锅炉再热器的出口温度超温可以控制在允许范围内，故再热冷段抽汽量不能满足用量较大的热用户,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,汽源改造方案： （三）从中低压缸联通管抽取供热蒸汽,优点：从中低压缸联通管抽取供热蒸汽时，进入低压缸的蒸汽减少，可保证汽机低低负荷正常运行，故可以提供的供热蒸汽量比较大；,缺点：从中低压缸联通管抽取的蒸汽压力、温度比较低，只满足需要较低温度（压力）的工业用汽用户和采暖用户。,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,汽源改造方案： （四）从冷段及中低压联通管联合抽取供热蒸汽,优点：提供的供热蒸汽量比较大，通过压力调节，可同时满足对供热蒸汽参数较高的工业用户需求和较多的采暖负荷要求。,缺点：需增加压力匹配器对蒸汽进行调压，改造需增加设备和设备场地。,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,为热用户供热主要分两种 采暖供热 工业供汽,采暖供热： 通过供热首站对热用户提供采暖热负荷（右图）,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,工业供汽： 通过供汽管网直接给热用户提供蒸汽,厂 外 供 热 管 网,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,采暖供热流程（采用供热首站）,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,供热首站系统及主要设备,供热首站系统,蒸汽系统：从汽轮机抽出蒸汽送至热网加热器，通过热网加热器换热，对热网循环水进行加热。,热网循环水系统：一次管网回水，经过循环泵加压，通过热网加热器进行换热，回水温度提高，送至二级换热站。,疏水系统：加热蒸汽通过热网换热器换热冷却，最后经热网输送泵送至除氧器。,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,供热首站主要设备,热网循环水泵,热网加热器,纯凝汽机组供热改造常见改造方案,一组热网循环水泵,一组热网加热器,纯凝汽机组供热改造的经济分析主要通过改造前后的热效率（全面评价热电厂的经济性，常常使用热效率指标）进行分析： 热效率，指所利用的能量与外热源提供的总能量的比值。,纯凝汽机组供热改造的经济性分析,纯凝汽机组供热改造的经济性分析,理想纯凝式汽轮发电所进行循环为朗肯循环（右图中1-2-3-4-5-1） 理想调节抽汽式热电循环可视为一部分蒸汽进行朗肯循环，另一部分蒸汽进行背压式热电循环（右图1-2-3-4-5-1）,朗肯循环及调节抽汽式热电循环,纯凝汽机组供热改造的经济性分析,纯凝汽机组热效率，面积1-2-3-4-5-1为做功量，面积2-3-8-6-2为乏汽量，热效率为做功量与总热量（即做功量与乏汽量之和）的比值。 现代纯凝汽机组进行朗肯循环，即使采用了超高蒸汽参数、回热、再热等措施，其热效率仍不能超高40%，也就是说，燃料燃烧时释放出的热能大部分没有得到利用，其中通过凝汽器冷却水带走排放到大气中的能量约占总能量的50%以上。,纯凝汽机组供热改造的经济性分析,调节抽汽式热电循环，其面积1-2-3-4-5-1为做功量，面积2-3-7-6-2为供热量，热效率为做功量及供热量之和，与总热量的比值，理想情况下热效率高达80%。 显然，调节抽汽式热电循环的热效率远大于纯凝式朗肯循环。 因此将纯凝机组改造成调节抽汽式热电循环机组，经济效果显著。,改造节能效果,某300MW纯凝机组供热改造后技术参数,某300MW纯凝机组供热改造后节能减排效果：,改造节能效果,改造前，设计发电煤耗率为298.7 g/Kw.H； 改造后可增加供热量6333453 GJ/a；相比于小锅炉供热方式，供热节煤量为6.06104 t/a(标煤)， 可减少CO2排放量42