採暖季各工況運行經濟性分析檢視原始碼討論檢視歷史

來自 搜狐網 的圖片

採暖季各工況運行經濟性分析燃氣-蒸汽聯合循環機組採暖季各工況運行經濟性分析。

案例背景介紹

1 引言

2017年兩會政府工作報告中指出將推進供給側結構性改革作為主線，把改善供給側結構作為主攻方向。實際上在電力供應方面供給側改革的效果已逐漸顯現出來，以京津唐電網為例：2017年1~2月份京津唐電網總裝機容量為7293.8469萬千瓦，總發電量488.5729kW·h。其中燃氣機組發電量同比下降4.0807kW·h。燃氣機組累計利用小時同比下降100小時,優先消納可再生能源的趨勢已現端倪。

以北京東北熱電中心京能高安屯燃氣熱電有限責任公司燃氣-蒸汽聯合循環供熱機組採暖季為例，隨着機組利用小時數下行壓力的增加，加之燃氣機組自身特點如啟停快速、參與調峰能力強等因素。不可避免的機組將面臨複雜的生產形勢，將在採暖季不同工況下維持低負荷運行如：一拖一抽凝，二拖一抽凝與一拖一抽凝的切換（啟停），二拖一抽凝。本文對以上3種工況的生產經營數據進行分析，同時將二拖一背壓（實驗）與一拖一背壓（實驗）中數據進行比較，通過計算與對比分析得出機組各工況下經濟特性，為優化機組運行方式，生產經營利益最大化提供指導意義。

案例實施與應用情況

2 機組概況

以北京東北熱電中心京能高安屯燃氣熱電有限責任公司（以下簡稱京安熱電）機組為例，全廠配置為：2台9F級型號為SGT5-4000F(4)燃氣輪機、3台型發電機、2台臥式餘熱鍋爐、1台蒸汽輪機。燃機發電機和蒸汽發電機組為分軸布置。「二拖一」聯合循環機組在純凝工況下的發電出力為845MW；背壓供熱工況下的發電出力為739.19MW，對外供熱能力為596MW；供熱工況時，在汽輪機抽汽量可滿足供熱負荷需要的情況下，汽輪機採用抽凝方式運行；在汽輪機最大抽汽量仍不能滿足供熱負荷需要時，低壓轉子可通過3S離合器與高中壓轉子解列，高、中壓缸背壓運行，其排汽及低壓主汽全部用於供熱；當從背壓轉為凝汽/抽凝工況時，需要通過聯通管啟動調節閥單獨沖轉，啟動低壓轉子，在2950rpm時執行3S離合器預鎖定。

3　採暖季機組工況分類

3.1　二拖一抽凝工況

進入採暖季後，機組運行方式由二拖一純凝轉變為二拖一抽凝方式。汽輪機的中壓缸排汽不再全部進入低壓缸做功，而是抽出一部分中壓缸排汽進入熱網加熱器加熱熱網回水，同時原低壓主汽全部進入熱網加熱器加熱熱網回水。根據外界電負荷與熱負荷的變化，通過調整進入熱網系統的蒸汽量來加以控制。

3.2　一拖一抽凝工況

當外界電負荷與熱負荷需求降低，或者電網要求機組進行調峰需要停運一台燃機來滿足外界要求時，機組將由二拖一抽凝工況轉為一拖一抽凝工況運行。此時，機組對外供電、供熱能力都會下降，主要經濟指標也將受到影響。

3.3　二拖一抽凝與一拖一抽凝之間切換（啟停）

由於京津唐電網用電量具有峰值大、峰谷差大的特點。所以京安熱電廠既承擔供電供熱任務，同時也承擔着啟停調峰作用。通常情況為晚高峰後停機，早高峰來臨前啟機。整個過程對機組的經濟運行也會產生一定影響。

3.4　二拖一背壓工況（實驗）

當外界對電負荷與熱負荷要求較高時，機組需要進入二拖一背壓運行方式。也就是餘熱鍋爐產生的低壓過熱蒸汽與汽機的全部中壓缸排汽一起進入熱網加熱器加熱熱網循環水。低壓轉子與高中壓轉子採用3S離合器聯接，此時通過3S離合器將轉子聯接部分分開，低壓轉子採用盤車裝置盤轉。

3.5　一拖一背壓工況（實驗）

當外界對電負荷與熱負荷要求相對於一拖一抽凝工況較高，但不能達到二拖一抽凝運行的要求時，機組需要進入一拖一背壓運行方式。

4. 採暖季機組工況選取

隨着機組發電利用小時數的下降，機組將面臨在各工況的低負荷區域下運行，我們選取幾個具有代表性的工況進行分析：一拖一抽凝（300MW），二拖一與一拖一間轉換（啟停）（455MW），二拖一抽凝低負荷（500MW），二拖一背壓試驗（500MW），一拖一背壓試驗（300MW）。