（新疆华电哈密热电有限责任公司新疆哈密市839001）
摘要：随着我国经济建设的迅速发展，城市热负荷需求日益增加，热电联产、集中供热是节能减排，解决城市供热需求的有效途径。但建设大容量热电联产机组又受到国家电网建设规划以及环保治理等方面的制约。所以增加现有机组的供热能力刻不容缓，为了缓解我厂进一步拓展的供热市场热源不足问题，有效提高现有机组的供热能力、供热经济性和供热安全性，哈密热电厂计划对135MW机组实施凝抽背供热改造。
关键词：供热能力、经济性、凝抽背
一、引言
哈密热电厂#6机组汽轮机采用上海汽轮机厂制造的超高压，中间再热反动式，双缸，高中压合缸，双排汽，单轴，反动凝汽式汽轮机，型号为N135-13.24/535/535。主要技术参数为：汽轮机进汽压力13.24MPa，汽轮机进汽温度535℃，再热蒸汽温度535℃。2009年4月10日，华电哈密公司已建#5、#6纯凝机组通过机组供热改造，向位于厂区内的供热首站供采暖用抽汽，满足2009年华电哈密公司城市集中供热区域的增长需求。华电哈密公司两台135MW供热机组在2009年进行供热改造后，额定热负荷为259.26MW机组，设计接带供热面积为350万㎡，广东工业园区供热面积约为32万㎡也由供热机组接带，根据2016年最新统计，实际接带面积已达到369万㎡，超出了设计面积19万㎡。为了缓解目前电厂进一步拓展供热市场的热源不足问题，有效提高现有机组的供热能力、供热经济性和供热安全性，现有机组进行供热改造势在必行。
二、技术改造的原理及措施方案
2.1技术改造的原理
改造后，哈密热电厂#6机中压缸排汽经新增DN900抽汽管道通入#5机供热管道送往供热首站，#6机供热管道上引出一路DN300低压缸冷却蒸汽管道，经减温减压器、汽水分离器后送入低压缸，保证低压缸的安全运行。
本工程中供热改造方案主要包括汽轮机低压缸切除改造。该方案指机组在采暖期切除低压缸进汽，高中压缸背压运行，中压缸排汽全部通入供热系统的运行方式，以此技术来提升哈密热电机组供热能力，可最大限度的挖掘机组的供热潜力，满足外界的供热需求。
2.3技术改造的措施方案
2.3.1供热机组排汽预热回收技术基本分为以下几种：
1、吸收式热泵（即增热型热泵），它以蒸汽、废热水为驱动热源，把低温热源的热量提高到中、高温，从而提高了能源的品质和利用效率。
2、双背压双转子互换技术是在高背压基础上发展起来的，通过供热期和非供热更换转子，夏季为正常纯凝发电工况，采暖季为高背压供热工况，能够做到能量利用最大化，且又不影响夏季发电煤耗。但是该技术每年需要更换低压缸转子，运行维护比较复杂、投资大等问题。
3、光轴供热技术光轴抽汽方案是将纯凝机组的对称布置的低压转子全部拆除，更换成光轴，低压缸不进汽，主蒸汽由高压主汽门、高压调节汽门进入高中压缸做功。中压排气全部进入热网加热器供热，将冷源损失降低为0，从而提高机组的循环热效率。
4、凝抽背技术是在凝汽抽汽式供热机组的基础上，本着增加机组供热能力，同时减少机组冷源损失，提高电厂热效率的目的而开发的新机型，其总体特点是抽汽量大、效率高，背压运行时几乎无冷源损失。该机型具备凝汽、抽汽、背压3种运行功能，根据供热负荷的变化进行切换，在供热负荷超过抽汽模式的供出量时，可以切除低压机组，高中压机组按背压方式单独运行。
2.4技术改造的安全隐患和解决方法
2.4.1因#6机组低压缸不进入排汽，只有少量8—10吨的冷却蒸汽，大量的循环冷却水进入凝汽器造成资源浪费，冬季气候温度低，循环水吸收热量少，降低循环水量后，两台冷却塔运行，容易使水塔大量结冰，损坏冷却塔填料层，关于冷却塔防寒防冻方面的问题电科院并没有给出具体方案。
为合理控制循环水量和适当的循环水温度及冷却塔防冻，哈密热电厂生产部门经过分析#5、6机组真空和循环水温、压力等参数，决定采用双机单塔单循环泵运行方式。启动#5机组高速循环泵运行，停止#5、6机组低速循环泵，双机保持单台高速循环泵运行。先关闭#6机组冷却塔内外围配水电动门，中央水井不再进水，退出冷却塔运行，#5、6机循环水进出口联络门仍然保持开启，然后逐渐节流#6机凝结器循环水双侧进出口电动门，观察#5机组真空情况，当#6机凝结器循环水双侧出口电动门节流至15%开度时，#6机循环水进出口温差保持在6—8℃合理范围，再适当调整循环水温在20—22℃左右，这样#5、6机组真空可以仍然保持在双泵运行工况下的数值，然后采用#5机组冷却塔调整水温，#6机组冷却塔热水门平衡冷却塔塔池水位，另外每周一、周五部门管理人员双人进入#6机冷却塔中进行检查，检查中央内围水井和外围水井温度情况，防止冷却塔结冻。经过一个月的检查统计，#6机组冷却塔水井内温度均保持在17—20℃左右，不存在结冻的情况。
2.4.2机组高压差胀最低降至0.19mm，最高0.44mm，低压差胀最低降至3.01mm，最高3.42mm；现加强对上述参数的监视。
2.4.3次末级叶片温度通过现场调试后确定为122℃~140℃，机组运行期间运行稳定正常，末级和次末级叶片待机组停运后检查。
2.4.4哈密热电厂凝抽背改造后两台机维持一台循环泵，由于基建设计时没有考虑，现循环泵启停操作只能在循环泵房执行，遇到紧急情况不一定能来得及。为此哈密热电厂生产部门制定单循环泵运行中跳闸而造成循环水中断的预控措施：把#5、6机组各选择一台备用循环泵投入连锁自动，保障事故情况下能联锁自启动。
三、结果及结论
采取单塔单循环泵运行后，循环泵总的耗电量节能效果明显。按我厂2017年发电成本计算，每1kw.h发电成本约0.19元，每天节约资金约1654.9元，每月节约电量约261300kw.h，每月节约资金约49647元,连续运行3个月可节约资金约15万元。
从煤耗来说，#6机组凝抽背煤耗降低：供电标准煤耗（扣除供热用电量）由原供热方式的300.74克/千瓦时，降低至现方式的189.83克/千瓦时），但#5机组为纯凝工况，煤耗上升较多：供电标准煤耗（扣除供热用电量）由原供热方式的:297.5克/千瓦时，上升至现方式的367.06克/千瓦时）。#5、6机供电标准煤耗（扣除供热用电量）由原供热方式的308.94克/千瓦时，降低至现方式的305.46克/千瓦时。
从售热量来说，原方式每天售热15670.2GJ，现方式每天售热16892.7GJ；每天增加售热量1222.5GJ。
随着哈密热电厂集中供热面积增加，2017年实际首站带市区供热面积418万㎡，比2016年供热面积增加49万㎡，远超两台135MW机组供热负荷的设计能力，现#6机组凝抽背改造后单机即可满足市区集中供暖热负荷需求。
四、结论
新型凝抽背技术节能改造工程的建设，符合国家“节约能源，降低排放，改善环境”的政策。此新型凝抽背技术改造工程的建设，可增加哈密热电厂的供热能力，降低发电煤耗，从而产生巨大的经济效益。同时，对于电厂而言，本工程具有节约煤炭资源，减少污染物排放、改善人居环境的优势，有利于哈密市区的环境保护。
参考文献：
《新疆华电哈密热电有限责任公司供热首站运行规程》曾军张伟海