300MW机组高背压供热改造关键技术研发与工程示范
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完成单位:国家电投集团东北电力有限公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-1-06
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
成果主要完成人
项目概况
1、立项背景:目前,在国家节能减排政策的鼓励和推动下,各发电企业在具备供热条件的地区实施热电联产并通过技术改造增加供热能力,提高供热运行经济性,已成为必然趋势。抚顺热电目前供热面积约为900-1000万㎡,由1#、2#机两台300MW热电联产机组承担。单台机组设计最大供热能力约350MW,按照55W/㎡的平均热指标,供热面积可达636万㎡,两台机组同时运行时才能满足供热需求。因此,抚顺热电为减少冷源损失,提高机组的供热能力和供热经济性,针对1号机组开展了高背压供热改造关键技术研究,并进行了工程实施。
2、主要做法:项目针对CC250/N300-16.67/537/537型抽汽凝汽式汽轮机的技术特点,抚顺热电以1号300MW湿冷机组为依托,研发了低压缸一体化模块技术,研制了300MW机组低压360°蜗壳式纯凝和高背压供热一体化内缸;研发了高背压机组的末级叶片设计技术,研制了300MW高背压供热机组的288mm低压末级叶片;研究开发了适用于300MW高背压供热机组两路排汽缸喷水控制技术以及高背压机组转子、轴系稳定运行技术;研究开发了1号高背压机组与2号凝汽式机组联合运行的协调控制技术。形成了适用于提升机组性能的300MW机组高背压供热改造的成套技术。 项目主要研究内容如下: (1)研发了低压模块设计技术,研制了300MW机组低压360°蜗壳式纯凝和高背压供热一体化内缸; (2)研发了高背压机组的末级叶片设计技术,研制300MW高背压供热机组的288mm低压末级叶片; (3)研发适用于300MW高背压供热机组两路排汽缸喷水控制技术以及高背压机组转子、轴系稳定运行技术; (4)研发1号高背压机组与2号凝汽式机组联合运行的协调控制技术
3、功能效果:(1)形成了适用于提升机组性能的300MW机组高背压供热改造的成套技术; (2)制定了高背压机组和凝汽式机组联合运行协调运行方式; (3)项目实施后初末寒期增加供热面积将387.5万m2,严寒期基本满足供热需求; (4)节能效果显著,实现年节标煤量5.24万吨。
4、创新亮点:(1)研发了适用于高背压供热改造的低压360°蜗壳式纯凝和高背压供热一体化内缸技术,使得缸效率提高3%以上。 (2)研制了288mm的低压末级叶片,级效率提高了0.9%。 (3)提出了一种两路排汽缸喷水装置的技术方案和控制策略,满足了机组冬季供热工况和夏季纯凝工况的安全经济运行要求。
5、实施应用前后效果(益)情况:节能降耗效果显著,有效提升供热能力。本项目成果已于2017年11月成功应用于国家电投抚顺热电300MW机组。经过一个完整供热期的运行表明,机组运行安全稳定,节能降耗效果显著,较改造前机组供热期发电煤耗降低了18.07g/kWh,供热能力提高了186MW(折合供热面积387.5万平方米),年节标煤量5.24万吨。
6、推广价值及范围:本项目成果从行业推广角度看,符合行业内供热机组的改造要求,能够提升机组的供热能力和供热经济性。同时,抚顺热电分公司采用1号高背压机组和2号凝汽式机组联合运行的方式,充分发挥二者的优势,不但可以实现机组调峰运行,大幅度提高机组全年的运行经济性,实现了经济运行效益最大化,对公司长期可持续发展有着战略意义。示范项目的成功也为我国火电机组节能降耗、降低污染物排放起到重要作用。 本项目成果是集增加供热能力、节能能源、降低排放和提高机组经济性方面的技术创新,为同类型机组的供热改造提供了示范和借鉴作用,在行业内具有广阔的推广前景。