韩轩
河北建投宣化热电有限责任公司 074200
内容摘要：某热电厂由于长期存在负荷日峰谷差及季节性差异较大等问题，特引进一台纯凝汽机组，希望使该现状发生改变。在纯凝汽机组的运行下，不仅全厂机组配置对热负荷变化较大情况的适应性问题得以迎刃而解，工质、热量等损耗明显降低，而且全厂运行的可靠性、经济性也提高了许多。
关键词：热电厂；负荷日峰谷差；季节性差异；纯凝汽机组；技术经济分析
1.热电厂的现有机炉配置
某热电厂现有机组三台、锅炉五台。其中，包括型号为C12-35/10的12MW中温中压抽凝机组、EHNG40/32/40的15MW高温高压抽背机组及B3-35/10的3MW中温中压背压机组；除了一台型号为UG130-9.8/540-M的130t高温高压锅炉以外，其余的均为中温中压锅炉。3#机组和5#锅炉配置全背压运行是该电厂沿用多年的一种运行方式。
2.目前热电厂的供热状况
现目前，该厂的全年热电荷基本保持在五十万吨上下，但由于负荷日峰谷差及季节性差异较大等因素的存在，冬季日平均热点荷只能达到一千八百吨左右，夏季仅为冬季的2/3，冬季每小时的热点荷不超过一百二十吨，夜晚则最多达到三十五吨，夏季夜晚每小时最少能有二十五吨，节假日最低的时候每小时在二十吨左右，热电厂自用气一小时在三十到三十五吨以内，具体数值由气温变化和锅炉负荷的高低而定。
为了将高温高压机炉配置消耗少、产能高的独有优势充分运用起来，首先要对高温高压机炉配置的运行方式予以使用，而且在运行过程中，还得符合两方面的要求：一方面，5#锅炉蒸发量必须稳定在每小时七十八吨以上，不然5#锅炉的稳定、安全然后就会受到严重影响；另一方面，3#机组排气量不能低于每小时四十八吨，不然排气温度就会超出合理范围（三百五十摄氏度），3#机组排气管道材质无法耐受如此高的温度，从而使全厂供热的经济性大大降低。
如此看来，当外界热负荷较低时，在3#机组抽汽背压运行的工况下，抽汽只能满足高压加热器的用汽需求，这时抽汽量是每小时八吨，出于对锅炉安全燃烧的考虑，排气量必须保持在每小时七十吨以上。如果自用汽是按照每小时三十五吨来进行计算的话，就不允许外界热负荷低于这个数值。具体而言，外界热负荷也要保持在每小时三十五吨以上，然而在现实生活中，热电厂运行中的低谷热点荷根本就达不到该值，尤其在节假日、夏季或夜间，这种情况是最为明显的，此时为了确保锅炉的安全燃烧过程不受影响，唯一的办法就是把3#机组的向空排气阀完全打开，这样处理的最终结果就是，会有大量的热量、工质被白白消耗殆尽。
3.解决方案
（1）第一种解决方案：在低负荷的工况下，把1#机组打开，这样不仅机组的总进气量得以提高，锅炉最低负荷的需求也随之解决了。此时锅炉锅炉燃烧的可靠性、稳定性已经能够维持在正常水平，但这只考虑锅炉最低负荷的问题，却没能把3#机组排气量的条件纳入其中，也就是说，热负荷低谷时3#机排气量无法超出每小时四十八吨的矛盾依旧是存在的，所以这种方案根本不能满足该热电厂的实际需求，无法进行有效运用，所以不予以考虑。
（2）第二种解决方案：引进一台纯凝汽机组。以下是关于该机组参数的详细信息：型号N3-0.9；进气量的最小值：每小时四吨；进气压力：0.9兆帕；进汽量的额定值：每小时二十吨；进气温度：二百八十至三百二十摄氏度以内；额定功率：三千千瓦。
照此看来，该热电厂在引进这台全新的纯凝汽机组以后，外界热负荷的最小值的就可以达到每小时十五吨，原理为其主蒸汽是由3#机背压抽汽来的。
简而言之，该厂有了N3-0.9纯凝汽机组的加入后，就算外界热负荷在每小时十五吨以下，锅炉安全燃烧的最小蒸汽量也可以达到标准值，而且根据它的作用原理可知，这与3#机排气量的需求也完全吻合，从而使全场机组配置对热负荷变化较大情况的适应能力得以显著增强，工质、热量等损耗明显降低，而且全厂运行的可靠性、经济性也可以在原有基础上提高不少。
（3）对比分析以上两种解决方案的技术经济性
为了避免过于复杂的计算过程，本文就侧重去对比分析以上两种解决方案的技术经济性。
1）3#机组搭配5#锅炉共同运行。
2）在第1）中的基础上，外加一个后置纯凝汽机组共同运行。
本次的对比分析采用的是物理学中的控制变量法，即在热负荷过低的情况下，对比分析以上两种解决方案的技术经济性。
根据运行记录可以直接看出，夏季、节假日的时候3#机向空排为8t/h，如果按照一天八个小时的向空排汽量、一年有一百二十天进行计算的话，那么全年下来，总的向空排气量数值就为七千六百八十吨；春秋两季时3#机向空排汽每小时可达五吨，同样的，如果按照一天四个小时的向空排汽量、一年有一百天进行计算的话，那么全年下来，总的向空排气量数值就为两千吨。也就是说，一年内向空排汽所导致工质的消耗总量可以达到九千六百八十吨。
一台N3-0.9纯凝汽机组的加入，可以产生一百四十五万两千千瓦时的额外电量。
按照一千瓦时零点四六元的单价进行计算，1a一台N3-0.9纯凝汽机组可以产生六十六点八万元左右的经济收益。
引进一台后置机，首先汽轮机需要花费一百八十七万元、发动机九十五万元，再加上土建费用和安装费等等（一百万元），总共需要三百八十万左右才能置办下来。
这样算下来的话，引进纯凝汽机组不仅是为了厂内的可靠、稳定运行以及机组对外界热负荷的适应性所考虑，大概6a左右可以将置办的成本收回，所以从经济性上考虑是切实可行的方案。
4.结语
自从我国实施改革开放战略政策之后，我国城市化发展显著，并且进行经济体系改革，我国城市建设速度明显加快，对于我国北方城市来说基础性的城市供热主要以热电厂为主，在现目前，供热锅炉为辅助的背景下，城市当中的集中化供热得到了快速的发展和完成，但是因为我国热电厂的建设实践较早，现阶段大部分的热电厂自身的效率和能力已经无法满足时代发展的必然趋势，如何进行相关的优化是保证热电厂发展最根本的目的和要求，特别是目前当下我国大力推行实施绿色，生态，无污染的理念下，进行热电厂的效率提升是非常关键且重要的，特别是对于新增纯凝汽机组加强优化技术分析，对于提高整体热电厂的效率是最关键也是最主要的。通过引进一台N3-0.9纯凝汽机组，不仅解决了全厂机组配置对热负荷变化较大情况的适应性问题，实现循环利用蒸汽资源，减少热量与工质的损耗，使本厂的能源利用率得以显著提升，对全场机炉安全稳定运行也十分有益。
参考文献
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