5月17時(shí)，大唐電科院東北院史洪起院長來公司指導(dǎo)交流熱電解耦技術(shù)，對我公司提出的汽汽引射方案，通過縝密的思維，認(rèn)真的分析，深入、全面地探討了可能出現(xiàn)的各種題，使方案的可行性評判反反復(fù)復(fù)，多次〝死去活來〞，最終結(jié)論是：此方案明顯優(yōu)于現(xiàn)行所有方案，主要特點(diǎn)是，簡單易行，控制可靠，措施對癥，解耦幅度大，節(jié)約投資80％左右。

探討過程中，史院長提出許多對方案改進(jìn)完善的寶貴意見，在此深表感謝，探討過程也讓我們結(jié)下了深厚的友誼。

當(dāng)前國內(nèi)發(fā)電機(jī)組改造供熱，熱電解耦，聲勢大，需求量大，任務(wù)急。我公司提出的汽汽引射方案，用到的汽汽引射器，必須是第4代聯(lián)調(diào)式（無級變速）產(chǎn)品，此產(chǎn)品是我公司獨(dú)家發(fā)明專利，這預(yù)示著我公司將迎來很好的發(fā)展機(jī)遇。

熱電解耦的好辦法——汽汽引射

——青島高遠(yuǎn)熱能動(dòng)力設(shè)備有限公司 朱建文

一、概述

當(dāng)前，熱電解耦任務(wù)緊迫呼聲高。那么，最可行的方案是什么？

談到解耦，當(dāng)前有幾個(gè)誤區(qū):

誤區(qū)1：為了實(shí)現(xiàn)鍋爐小負(fù)荷不投油運(yùn)行，人們投入大量精力開展研究工作。如：燃燒系統(tǒng)、脫硫脫硝系統(tǒng)、空預(yù)器及控制系統(tǒng)等的改造適應(yīng)問題的研究?？赡遣皇菃栴}的關(guān)鍵，與解耦不是直接相關(guān)聯(lián)，因?yàn)榧词共唤怦铄仩t調(diào)峰也必須要研究這些問題。換句話說只有在發(fā)電與供熱總負(fù)荷太小的時(shí)候才能出現(xiàn)這些問題。而解耦的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)電、熱負(fù)荷相互轉(zhuǎn)移，不僅僅是總負(fù)荷的大小調(diào)節(jié)。

誤區(qū)2：采用儲(chǔ)熱方式，設(shè)計(jì)大型熱水池儲(chǔ)熱，這更是沒有對癥下藥。占地很大，投資很大，但不能解決天氣持續(xù)寒冷條件下的供熱問題。不去改造機(jī)組就無法實(shí)現(xiàn)把電負(fù)荷轉(zhuǎn)化成熱負(fù)荷問題。

誤區(qū)3：切除低壓缸進(jìn)汽，雖然能夠部分轉(zhuǎn)移電負(fù)荷增加機(jī)組供熱能力，但此辦法有下列弊端：

1、如果不拆除低壓轉(zhuǎn)子葉片，在無蒸汽流量的情況下運(yùn)行低壓缸內(nèi)會(huì)產(chǎn)生鼓風(fēng)效應(yīng)；

2、如果拆除葉片光軸運(yùn)行，就無法實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷向電負(fù)荷轉(zhuǎn)移，另外轉(zhuǎn)子自振頻率、臨界轉(zhuǎn)速、撓度發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)問題，是否也應(yīng)該引起注意；

3、這樣改法，機(jī)組類似改成了背壓機(jī)組，使熱電比的調(diào)整范圍更加小或者說更加”以熱定電”或“以電定熱”了；

4、解耦幅度有限；

5、此處蒸汽參數(shù)低，有時(shí)不能滿足用戶要求。

誤區(qū)4：用電鍋爐方案解耦，的確會(huì)有很大的靈活性，只是經(jīng)濟(jì)性上存在問題。本來機(jī)組供熱的目的是經(jīng)濟(jì)性，也就是機(jī)組排汽汽化潛熱的利用為目的之一。電鍋爐的方案無法實(shí)現(xiàn)這樣的經(jīng)濟(jì)性，而是做了一件熱力學(xué)原理上忌諱的事，即電熱1：1轉(zhuǎn)換。如果有合適的低溫?zé)嵩赐ㄟ^熱泵吸收供熱，能提高一些經(jīng)濟(jì)性，但一是提高不多，二是熱源難尋，三是投資太大，所以不可取。

誤區(qū)5、把純凝機(jī)組改造成抽汽供熱機(jī)組，問題是風(fēng)險(xiǎn)大、投資大、解耦幅度有限。

二、需要解決的關(guān)鍵問題

對于無再熱系統(tǒng)的抽汽機(jī)組來說，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了熱電比的自由調(diào)節(jié)，當(dāng)然也存在幅度問題；對于背壓機(jī)組解耦也很簡單，上臺(tái)減溫減壓器就行了，即把新蒸汽參數(shù)降至供汽參數(shù)即可。而我國火力發(fā)電廠目前大都是純凝再熱機(jī)組，解耦主要受到四個(gè)問題的困擾：

問題1、如果用過熱蒸汽或冷再蒸汽直接減溫減壓供熱就會(huì)使鍋爐再熱蒸汽流量不足造成再熱器超溫；

問題2、如果用過多再熱蒸汽供熱，會(huì)使汽輪機(jī)中壓缸進(jìn)汽量減少造成機(jī)組軸向推力反向，推力瓦失效；

問題3、如果用低壓缸進(jìn)汽改供熱，就會(huì)出現(xiàn)前文概述中那些弊端，實(shí)現(xiàn)不了大幅度的熱電比可調(diào)；

問題4、解耦的同時(shí)，還要兼顧機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，即：最大程度的減少冷源損失。

由此看來，無論從何處取汽源用于供熱，都存在嚴(yán)重弊端。也可以說：找到一個(gè)理想的解耦方案是很困難的，必須要有新思維新方法才行。

三、解決辦法

那么，什么是最好的解耦方案呢？筆者在此正式提出”汽汽引射”方案，供專家批評參考。（參考系統(tǒng)圖：丹東電廠350MW機(jī)組）

1、怎樣保證過熱蒸汽和再熱蒸汽的流量不失調(diào)？答：按1:1比例用過熱蒸汽引射熱再汽并噴水減溫送回冷再，使熱再汽按照要求參數(shù)、流量匹配實(shí)現(xiàn)循環(huán)，然后將多余冷再汽外供。這樣就能實(shí)現(xiàn)鍋爐的過熱蒸汽和再熱蒸汽的比例保持不變。

2、怎樣解決機(jī)組軸向推力失衡問題？答：由于此方案實(shí)現(xiàn)了過熱蒸汽供出量等于熱再蒸汽被引射循環(huán)量，這恰好保證了高、中壓缸各自進(jìn)汽量減少值一樣，自然而然地防止了機(jī)組推力的變化。

3、此方案節(jié)能嗎？答：引射器不同于減溫減壓器，節(jié)流損失小，還可以引射更多的低壓蒸氣，使其升壓供出，進(jìn)一步經(jīng)濟(jì)性。

4、此方案對熱控要求高嗎？答：此方案增加三個(gè)控制點(diǎn)，一是用引射器開度控制其出口壓力即冷再壓力；二是用減溫水量控制其溫度，同普通的減溫減壓器控制一樣，是簡單的常規(guī)控制；三是用調(diào)節(jié)閥控制熱再汽進(jìn)引射器入口的壓力，以保證1:1的引射比。至于為什么這樣控制能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，主要原理是：1：1的引射比，既保證了鍋爐過、再流量的平衡，同時(shí)又保證了汽輪機(jī)高、低壓缸進(jìn)汽量的平衡，從而保證了推力平衡。另外，穩(wěn)住了冷再參數(shù)就等于穩(wěn)住了熱再參數(shù)，也就等于穩(wěn)定了整個(gè)系統(tǒng)。

5、引射器出故障會(huì)不會(huì)引發(fā)事故？答：不會(huì)的。當(dāng)引射器出力出現(xiàn)不可控時(shí)，小了只是會(huì)引起供熱量不足；大了可能會(huì)引起再熱器安全閥起跳；意外關(guān)閉時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)冷再向熱再反流問題，因?yàn)樗鼈冎g有止回伐。

四、 汽汽引射器簡介

我國已掌握了第四代引射技術(shù)（國外沒有）即聯(lián)調(diào)技術(shù)，其原理是在中間設(shè)置一根通軸，調(diào)節(jié)時(shí)各部橫截面積按比例變化始終保持最佳面積比運(yùn)行，從而保證了變工況下運(yùn)行的引射比。由于計(jì)算軟件和仿真軟件的日臻成熟，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)性能與實(shí)用性能基本一致。

還有重要的一點(diǎn)：用汽汽引射器的方案實(shí)現(xiàn)熱電解耦是投資最省的方案。

五、結(jié)論

總之，我們必須強(qiáng)化一個(gè)概念：解耦就是要實(shí)現(xiàn)熱電比的大幅度可調(diào)，本汽汽引射方案理論上可實(shí)現(xiàn)解耦負(fù)荷率100%，同時(shí)還兼顧了經(jīng)濟(jì)性。

熱電解耦最有效、最直接、最節(jié)省投資的方案是汽汽引射！

2017-05-06

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