摘要：我国经济建设的快速发展推动我国电力行业发展迅速，使得我国各行业有了新的发展机遇。当前设计的燃煤供热方案对人们赖以生存的环境造成了严重影响，为了改善供电机组性能，提出了较多供热改造技术。然而，这些改造技术对于燃煤机组性能改进是否有所帮助，成本能够得到有效控制，成为了当前重点研究内容。
关键词：燃煤电厂；供热改造技术
引言
电力行业的发展使我国快速进入现代化发展阶段，为我国经济建设贡献力量。燃煤电厂通过工业供汽，将电厂的运行与开发经济发展联系在一起，使电厂对外供汽变成一种社会经济发展责任，这样不仅可以大幅度提高机组的年利用小时数，缓解当前的生存压力，而且可以替代大量分散的小锅炉，提高总的能源利用效率，达到节能环保的目的。
1供热行业的重要性
供热企业的业务分为城镇供暖和工业供汽2大类。1.城镇供暖。我国的集中供暖区域分布在北纬35°～52°，属于民生刚性需求，不可以限供、停供。由于供热收费计入物价指数，不能随燃料价格联动，属于保本微利行业，民营企业较少介入。2.工业供汽。我国的工业供汽主要用于东部沿海发达地区的化工、冶金、建材、纺织等行业。这些行业均是地方财政的支柱，提供大量就业。限制工业供汽将影响下游企业的生产、影响实体经济的发展。如何保持经济发展与环境保护间的平衡是地方政府需要考虑的问题。
2常见机组供热改造技术
2.1纯凝改供热技术
此项技术在低压缸联通管加热处理中应用较多，将热网循环水集中到一起，统一输送，形成较为完整的输送体系。由于此项技术对管道抽汽压力要求较高，如果直接加热循环，将造成大量蒸汽损失，严重浪费资源。因此，这种技术在供热改造工程中应用较少。
2.2打孔抽汽供热改造技术
打孔抽汽供热技术，将原设计为纯凝火电机组在中、低压缸连管处，通过打孔外接蒸汽管道进行抽汽，抽出高温蒸汽用于居民供暖或工业供汽。采用此技术，可将纯凝火电机组转变为热电联产机组，降低厂发电煤耗，增加发电企业受益，经济、环保、社会效益显著。该技术蒸汽品质和数量取决于发电机组的大小及发电负荷，热电耦合，调整受到一定限制。对于600MW及以上机组，改造难度大，抽汽品质高，高达0.8MPa以上，对于居民供暖这一低品位热负荷来说，存在一定能源浪费，从能源利用效率考虑，可以考虑加后置式汽轮机。该技术多用于300MW和600MW机组。目前1000MW的抽汽供热应用较少。伴随着长输管网及大温差供热技术，供热半径增加到50km，原不在供热半径内的纯凝机组具备向城市供热的条件，打孔抽汽供热技术得到了迅速的推广和应用。
2.3吸收式热泵供热改造技术
此项技术的低温热源来自循环水，利用循环水热量获取能量，完成供热。在实际应用中，对供热系统供热量要求较高，当供热量得到某一数值时，才能够改造技术作用。虽然此项可以提高资源利用率，但是较其他技术，改造工作量更大一些。通过计算可知，总投资成本较高，不满足成本控制要求，不是供热改造工程的首要选择。
2.4热泵供热改造技术
热泵供热技术是随着供热形势及电厂节能形势趋紧情况下应运而生，是电厂的重要节能技术之一，也是全世界倍受关注的新能源技术。热泵供热技术在电厂中用于回收汽轮机冷端损失，将此部分不能直接利用的热量提高品质后加以利用，从而降低对原有抽汽的使用量或增加供热能力，提高电厂能源综合利用率，降低发电煤耗，增加电厂收益。热泵技术根据热泵形式分为吸收式和压缩式两种。其中吸收式热泵技术应用较多。压缩式热泵根据驱动能源形式不同，分为电压缩式热泵和透平压缩式热泵。
3基于背压小汽轮机的燃煤电厂供热改造
3.1减温减压调整供汽参数
减温减压器主要由减压系统、减温系统、安全保护系统、控制系统组成。将工业抽汽作为一次蒸汽，经过减压阀降低压力后进入减温器，利用减温水调节阀进行喷水降温，使出口处的二次蒸汽温度压力达到工业用户要求。减温减压器本体上会设置安全阀，当二次蒸汽压力超过规定值时自动打开安全阀使多余蒸汽排放，达到减压和安全保护作用。在机组调峰降负荷时，减温减压器自带的控制系统可以通过调整减压阀和减温水量来稳定出口二次蒸汽的温度和压力;同时，可以根据工业用户的用汽量自动调节二次蒸汽的供汽量。基于其调整能力及灵活性，当前大量电厂进行工业供汽改造时都会选择减温减压器。然而，减温减压器是将高品位蒸汽调整为低品位蒸汽，高品位蒸汽的做功发电能力远高于低品位蒸汽，虽然整个过程没有热量损失，但存在做功发电能力的损失，即损失。为了降低工业供汽过程的损失，提高节能效果，尽量利用低品位蒸汽去满足工业用户的用汽需求，当前部分电厂利用压力匹配器来调整供汽参数。
3.2供热改造技术路线选择
1.对于有一定热负荷，且在电厂供热半径范围内的地区，从135MW到300MW的机组均适用打孔抽汽进行供热改造，打孔抽汽的位置选取需要根据热负荷品质、大小及对机组的安全运行、经济性等多方面进行考虑。对于600MW及以上机组，打孔抽汽供热经济性稍差，可以考虑与热泵余热回收或后置小汽轮发电机组配合使用，提高能源综合利用率及经济性。2.对于热负荷大且稳定的地区，供热半径内具有纯凝或抽凝电厂，规模在150MW~600MW的机组适宜采用高背压供热改造。高背压供热改造的必要条件：基础热负荷要大于机组的最小排汽工况下的排汽热量，以保证汽轮机不超温、安全稳定运行。
3.3投产后实际运行情况分析
本次供热改造研究以某燃煤电厂为例，选取电厂的2号机组和3号机组中压缸和低压缸联通管作为调节对象，从这两个机组气压缸中抽汽，其中一部分引入背压小汽轮机中，机组数量为2，保证均匀引入即可，利用汽轮机带动发动机作业。在此之前做好了初期准备工作，包括材料采购、方案调整等，并将投产城市管道充满水，按照区域不同，采取分段处理，冲洗各个区段水管，测试水压。如果连续10天无异常情况，则启动热网循环水泵及城市循环水泵，利用除污器再次冲洗管道，测得水质满足加热器使用要求后，停止冲洗。而后开启供热改造装置，控制低压联通抽汽参数为100t/h，逐渐提高温度，从常温上升至70℃。通过观察装置实际运行情况，判断热循环水泵控制需求，开启1-2台热循环水泵，流量大约为1820t/h，水温保持在110℃左右，此时测得回水温度大约为60℃。当系统处于热负荷高峰时期，连通管抽汽量将有很大幅度的提高，上升幅度大约90t/h。当其达到设定电负荷后，测量系统各个分支电流参数大小，计算用电负荷量。通过计算分析可知，与改造前相比，供热装置厂用电率降低了2%，有效提高了发电上网量，为电厂创造了较高效益。
结语
热电联产供热机组的选择及供热改造技术，有多种不同组合方式。在前期工作过程中，对热电负荷及运行方式调研应力求准确，结合电厂及热负荷的实际运行情况，进行量身设计，因地制宜，按机选技，以保证电厂的经济效益。采用热电联产供热及改造技术，实现按质按需用能，梯级利用，提高能源高效综合利用，对我国清洁供热、零碳城市建设具有重要意义。
参考文献
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