某热电联产项目机组选型分析

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1、某热电联产项目机组选型分析　　【摘要】随着《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020）》以及发电企业电力体制改革的推进，热电厂的经济性、供热的可靠性越来越受重视，随之供热机组形式、容量的合理选择也显得尤为重要。本文结合南部某市规划热电负荷需求，电网调峰需求，通过抽凝式和背压机两种供热装机方案的优化比选，最终推荐本工程的装机方案为：新建2×350MW超临界抽凝式供热机组。　　【关键词】热电联产；机组选型　　1工程概况　　为解决南部某市某工业园日益增长的用电需求和集中供热需求，拟新建一座热电联产发电厂。该工业园区现有热用户110t/h，用汽参数为～1.8MPa、235℃。拟在2016

2、年～2018年新增棉纺、纸品等工业热用户，根据已签订的意向性购汽协议，考虑到从用户端按焓值相应折减以及最高热负荷考虑同时系数0.7后近期（2020年）用汽量～220t/h，预测远期（2025年）用汽量～600t/h，用汽参数为～1.8MPa、210～240℃。6　　该市年均气温较高，空调使用时间达到180-200天左右。随着工业园区快速发展，园区内的厂房及工厂办公室、商业、会展、办公、酒店、金融、医疗、教育等现代化服务体系也将逐步完善，其相配套的商业及空调制冷热负荷将逐步增长。根据调研，供热范围内近期设计采暖抽汽量30t/h（2020年），远期设计采暖抽汽量为50t/h（2025年），蒸汽

3、参数暂定为：～1.8MPa.a、230～245℃。　　该市《电网“十二五”发展规划（修编）》中预测，随着工业园区的建成及大型工业项目的落地，电力市场将快速增长，需加快本市电源建设。　　2本工程机组选型分析　　供热项目机组选型一般需考虑以下原则：　　1）在保证供热可靠的前提下，最大限度的满足供热需求。　　2）热负荷能调峰运行能力强。　　3）机组效率要高，发电净热耗低，运行经济性优良，满足企业可持续发展的要求。《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（【2015】9号文）中指出，国内电力体制改革，市场将按照“管住中间，放开两头”的方式建立竞争机制。所以新建供热机组必须有强大的市场

4、竞争力。　　4）机组符合国家节能减排的要求，节省燃煤。　　随着国家节能降耗政策的深化，350MW超临界机组因年均发电标煤耗率较同容量亚临界机组低7～10g/（kW?h）[1]，正在逐步取代300MW亚临界机组成为新建供热项目的主力军。因此本文不再讨论亚临界机组装机方案。　　供热机组热效率高的主要原因是减少了冷段损失，超临界抽凝背式供热机组由于冷端零损失，能比抽凝式发电机组提供更多的热量。但抽凝背式机组要求在最大供热能力工况下运行[2]，且热负荷稳定，在国内外火力发电厂中实际应用的少，主机厂家也缺乏相应的技术储备。故本文也不推荐此方案。6　　目前国内主流供热机组配置一般有大型抽汽凝汽式机组和

5、小型背压机，结合本项目热负荷情况，本项目可以考虑以下两种装机方案：　　方案一：2×350MW抽凝机组（C300/N350）　　方案二：2×50MW背压机（B50）　　背压机结构简单，投资省，运行可靠，热效率可以达到80%以上。大容量抽凝机汽缸通流结构与常规纯凝机组基本相同，比较适合用于建设发电、供热两用电站。　　背压机与超临界抽凝机的主要特性指标分别如下表1所示。　　3方案对比分析　　3.1热负荷要求　　方案一：2×350MW超临界抽凝机　　机组可以按纯凝工况运行，无最小抽汽量要求。经初步向主机厂咨询，2×350MW超临界热电联产燃煤机组的最大抽汽量780t/h（1.6MPa/435oC）

6、，按焓值折合蒸汽904t/h（1.8MPa/235oC）：　　由表2可见2×350MW超临界抽凝机组可满足现状、近期、远期工业负荷及采暖负荷。　　方案二：2×50MW背压机（B50）　　B50背压机主汽压力8.83MPa，排汽压力1.8MPa，主汽流量450t/h，除机组回热系统用汽外，最大供热排汽量约为345t/h。背压机组必须按照以热定电运行，因此背压机组有最小供汽量要求，稳定运行负荷一般不低于50%。B50稳定负荷约180t/h，低于此负荷时，背压机无法长期稳定运行。6　　3.2供热可靠性分析　　方案一：2×350MW超临界抽凝机　　按远期负荷来看，当一台机组故障停机时，正常运行的机

7、组在满足600t/h工业抽汽量的情况下，最大采暖抽汽量可达368t/h，可满足全部的采暖负荷要求，满足《热电联产可行性技术规定》的要求。因此，2×350MW超临界抽凝机组供热是安全可靠的。　　方案二：2×50MW背压机（B50）　　背压机蒸汽流量的变化对机组效率的影响较大，流量降低时，汽缸效率下降严重。并且按照汽轮机厂家提供的技术资料，背压机一般只保证在在50%以上进汽负荷下安全运行。从上表可以看出，仅近期负荷单机运行和