200MW机组打孔抽汽供热改造可行性实施计划书

1、200MV机组打孔抽汽供热改造可 行 性 研 究 报 告2008年 09月 20日四号汽轮机供热机组改造一、总论XXXXfe厂4号为哈汽生产的三缸三排汽200MV汽轮机组，近几年来， 随着我国煤、电、油等能源供应紧，国家提出节能减排要求，出台关停小 机组，“上大压小”的政策。从 2007年开始东北电力供需市场又出现电 力过剩的情况，目前，XXXXfe厂单机供电煤耗为352g/ kWh,面对超临 界大机组发电竞争能力薄弱，急需通过节能改造，寻找新的经济增长点。 根据XX市经济开发区工业用汽的需求及市民用供热量的不断增长，急需 XXXX电厂进行供热。目前4号机已进行了主机的通流改造完的有力条件，

2、所以利用2009年A期间对4号机供热进行供热机组改造非常必要。二、改造的必要性1. 目前机组的运行状况1.1. 铭牌及技术参数：型 号： N200-130/535/535 型1.2 运行简历：XXXX电厂4号汽轮机于1990年10月投入运行，经历4次大修、26 余次小修。2. 主要存在的问题2.1 XX 市经济技术开发区自创建以来，采暖需求不断增大，截至 2007年，开发区采暖面积已达300万平米。2008年XX市供热高速以1.2m管 径的供热管路与XX市已联网，换热面积增加到800万平米。而XXXX电厂 地理位置正处于开发区，逐渐将 XXXX电厂四台纯凝汽式汽轮发电机组改 造成抽汽供热机组，

3、对开发区进行采暖供热具有得天独厚的优势。 2008年 2 号机已进行供热机组改造，正在进行施工安装。一台机组进行供热，不 能满足热网用户要求，当 2号机停运时将严重影响热网用户的供热。目 前，发电厂两台哈汽生产的200MW机组已进行了抽汽打孔供热机组改造， 应用效果良好。3. 对安全性及经济性的影响3.1 近来，天津市电科院提出了一种新技术，可将三缸三排汽纯凝汽机 组改造成供热、发电“两用”的热电联产机组，其原理已得到制造厂家认 可，并已申请了国家发明专利（专利号 2.4 ）。其供热改造的机理，改造 后的安全可靠性，运行灵活性和技术经济分析等，按案例分析一台 N200MW 机组改成存供热热电两

4、用机后，一个采暖期节约标煤15000吨，年收益450 万元，投资不超过 1 400万元（含一台机热网首站） ，投资回收期不到 34 个月，值得大力推广。三、改造的可行性1. 目前的先进水平1.1 供热改造方案此改造方案不改动汽轮机本体设备的核心部件通流部件，只在低压 导汽管上增装串联调节阀A和供热支管上调节阀B和一套保证机组安全的 DEH调节软件，用以协调控制高压缸调节阀及 A、B调节阀。能在设定参数 上下限围、自动匹配调节，达到运行热电用户之要求。改造简单，通流部 件节省费用，代替了低压回转隔板及低压油动机老式系统，即简化了调速 系统，又未改动通流部件。1.1.2 供热改造原理供热机组应能满

5、足热用户供热蒸汽流量及供热蒸汽压力（温度）在一 定围变动的要求。一般采暖抽汽压力为 0.120.25MPa,而供热蒸汽流量 随热用户需求而变化。本型汽轮机组的固有变工况特性包括：（1 ）中压缸排汽压力与主汽流量成正比；（2）在主蒸汽流量不变时，若从低压导汽管上多抽汽，中压缸排汽 压力必下降，反之亦然。根据汽轮机隔板强度要求，在任何情况下必须同时满足以下两个安全 条件：甲：对于中压缸通流级 P中排P乙：对于两个低压缸通流级 P低进P （P低进-最小为P中排的 10%）。否则将对机组安全运行产生诸多严重影响（如隔板强度不够、差胀增 加、轴封磨损、振动等），为制造厂家设计所不容许。本机组改造后必须安

6、全可靠，满足热电用户要求：纯凝工况时，G供热=0, P中排必定为P中排相应设计值，与未改前 运行工况相同。满足热用户运行时，要求 G供热，P供热纯凝转换为热电联产工况，其调节过程如下：（1）开启调节阀B供汽，使G供热满足用户要求，同时P中排必下降。（2）调节阀A按照P中排=F（G主汽）关系关小节流阀，使P中排等于相 应主汽流量下之P中排纯凝设计值，以满足安全条件甲，同时由于 A阀节 流及低压导汽管抽走G供热之双重影响，A阀后压力P低进必定低于P , 安全条件乙也得到满足。上述自动调节过程是为便于叙述，分步说明，实际上是连续跟踪平稳 调节。以上分析是在以热定电工况下的情况进行的，若电网调度要求改

7、变发电机功率或热力用户改变参数（供热压力），其热控自动系统也能根据汽 轮机变工况原理保持平稳调节，使发电机功率、供热汽量及供热压力均可 在给定上下限之间的指定值运行，并确保有关参数满足机组安全经济设计 规定。调整结果使由低压导汽管抽出蒸汽量（即供热蒸汽量）等于或基本等 于进入 2、3 低压缸减少之蒸汽量。据此，该N200-12.75 /535/535三缸三排汽200MV纯凝汽机组，可按上述技术改造方案，成为“两用型”热电联产机组。即在不需要供热 时，可以纯凝方式发电，仍保持原有之发电功率、热耗率等原设计之技术 经济指标，而在需要供热时，又能立即转入热电联产方式运行。目前， 2 号机供热机组改造

8、正在安装中，换热首站已委托节能规划正在设计中。2. 改造的业绩及水平2.1目前发电厂两台哈汽生产的200MV机组已进行了供热机组改造，应用效果良好。四、改造的方案论证1. 方案一：在机组的低于导汽管上进行抽汽打孔，接引三通及管路加装阀 门引致换热首站。优点：节省造价。当夏季外界不用热负荷时，可关掉供 热系统，使机组正常发电。缺点：供热面积小。2. 方案二，对机组进行存供热改造。优点：供热面积大。缺点：造价高， 当外界热负荷低时，机组不能全部进行发电。五、改造的主要容及实施条件1. 改造的主要容1.1 更换中低压导汽管。1.2 安装弹簧支吊架，安装供热管路及安全门管路。1.2.1 在四号机中低压

9、联通管开抽汽孔，在连通管中间的水平直管段两边 增加连接法兰，采用螺栓与垂直管段相连接；1.2.2 、在一根连通管的适当位置上一侧打孔抽汽，两个连通管中间由联 络管连接；1.2.3 、在两个连通管抽汽口后面各安装一个碟阀，适当控制抽汽压力；124、在抽汽工况时，联通管的压力应该控制在0.22 0.27Mpa围，压力太低对中压缸末几级不利，太高对中压缸后面的低压缸不利，如果压力 高于0.27Mpa,请适当打开蝶阀，以降低压力。1.2.5 、抽汽管引出后在管道上加装快关阀、抽汽逆止门和电动截止门。1.2.6 、抽汽进入热网加热器，换热后疏水回到 4号低压加热器。DEH127、在中压缸相连的低压缸进口

10、处接出一个压力信号，将其接入控制系统，在抽汽时，监视其压力不要超过原机组允许的压力六、投资及回报1.费用估算1.1经费来源资金来源投资数额备注发电事业部投入400万银行借贷企业自筹总投资400万1.2经费预算序号材料、设备名称规格型号产地单价万元数量总价万元1电动阀门、抽汽逆止门、液 压调整门招标2001套200设计费招标802电缆及控制柜招标153套453弹簧支吊架、管道、管件、材料费75合计4001. 改造后的收益1、节能效益供热改造后，额定工况：主汽量 570t / h,供热流量最大为150t / h,发电标煤耗从纯凝工况 326g/kWh,减少至313.5g/kWh。下降了 12.5g

11、 / kW-h，下降幅度为4%。由于供热后低缸排汽量减少,汽轮机组循环水泵可节约厂用电约 290kW抵消了部分首站热网循环泵电量。减少电厂冷水塔的蒸发损失，大量节水，最大供热量运行可节省补充 水约 30 万吨。2、经济效益热源改造投资小，机组一台各种改造费 400 万元，折合每 t h 供热 汽量热源投资为 4 万元，而新建锅炉供热热源投资每 t h 在 35 万元。另 有征地、运煤、除灰、环保等诸多问题。每台机新增供热能力相当于新建 一台135MV热电联产机组，可节约投资8亿多。即使包括换热首站费用约 1000万元，总改造费用亦只有 1400万元左右。如单台机组进行存供热机组改造，改造后经初

12、步计算可提供最大供暖 抽汽量100-150t /h,折合供热量112GJo机组出力186MW主汽流量 670t / h。以目前该电厂机组电力上网价格及开发区供热价计算，每台机 组在一个采暖期若以最大工况运行，仅在燃料费不变时新增加供热收入抵 消减少售电收入后的一项收益即比纯凝工况可增利约450万元/台冬。改造投资回收期 3 年,经济效益十分诱人。3、环境效益如单台机组进行存供热机组改造,若改造后每台机组每个供暖季节标 煤 15000吨,则相应减少粉尘全排放量 9000吨,减少 CO2 45000吨,减少SO2291 吨，减少灰渣全排放 515 吨。而且，热电厂锅炉除尘脱硫都能达 标，而分散供热或锅炉房供热都很难达到环保要求。如单台机组进行抽汽打孔供热机组改造，环境效益也能达到接近39左右。所以，环保效益很好。 卜丿、,、J 、人4、其它效益 运行方式灵活，在不供热时，本机组仍可立即恢复原凝汽运行方式， 性能不变。改造工作量小，改造工期短，机组改造期只需一个 B 检时间即 可完成改造工作。3. 投资回报年限机组改进后额定工况下对应发电煤耗率平均下降 12.5g/(kW ? h) 左右。若按年发电量12亿kW? h,标煤价格300元/吨计算，不计其它因 素，单台机