浅谈300MW机组高背压供热改造的工程建设管理
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摘 要：火力发电厂高背压供热改造能够将发电做功后的乏汽余热全部利用，供热能力大幅提升，具有十分显著的经济效益和社会效益，但存在着改造技术复杂、施工周期长、 投资费用大、运行控制要求高等问题，本文对高背压供热改造的几个阶段和关键点进行简要阐述。
关键词：高背压；供热改造；工程建设
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.159
1 高背压供热改造的原理和改造内容
300MW机组在冬季高背压供热时，由于排汽压力提高后蒸汽比容大幅减小，蒸汽在汽轮机中的流速和入口角度发生较大变化，需要重新设计低压缸通流，制造专用的高背压隔板和转子叶片。为了保证纯凝工况运行的效率和高背压工况的设备安全，改造多采用双转子双背压互换方案，在冬季供热前换上高背压低压转子，供热结束后换回纯凝低压转子，热网和冷却水系统也做相应切换。
高背压供热改造主要内容有：汽轮机低压缸改造；凝汽器改造；给水泵汽轮机改造；发电机冷却水系统改造；凝结水精除盐系统改造；轴封加热器系统改造；真空泵及抽汽系统改造；供热站及热网管道建设和改造。
2 调研和可行性研究阶段
在项目决策阶段，可研报告的编制和审批是关键环节，要进行认真的调研分析和可行性研究。高背压供热改造需要大的供热面积和供热量，首先要研究分析本区域市政供热规划、供热面积、供热量现状，未来供热发展增长预测情况，是否满足机组高背压供热运行需要。还要充分了解用户供热参数需求情况，确定机组改造方案和改造范围，请专业机构编制可行性研究报告。
可研报告编制的质量将直接影响项目的建设和运营效果，项目投资概算内容要考虑全面，很多工程在设计或实施阶段，才发现可行性研究漏项较多，与估算费用差异大。可行性研究报告是项目的决策依据，应达到规定的深度和准确性，根据有关规定，投资估算和初步设计概算不得大于10%，否则将对项目重新进行决策。因此，在各个阶段、各个环节做好费用控制管理。
3 设计阶段
设计工作主要有汽轮机低压缸、给水泵汽轮机、凝汽器等主要设备的设计和供热站、热网循环水等热力系统的设计，汽轮机等主设备的设计和制造工作由主机厂和设备厂家承担，供热站和热力系统的设计由设计院承担。
设计阶段，要充分了解现场设备的技术参数，系统流程、运行控制方式，充分掌握地下設施布置情况，尽量避免以后施工中的设计变更。发电厂运行是一个变工况过程，在设计时要考虑到不同负荷和运行工况所带来的参数变化，例如供热抽汽管道在机组启动和低负荷时为负压，当负荷上升后又承受正压，在设计时要充分考虑机组停机时防止汽缸进水。要按照热网管道的标高、系统阻力选择合理的定压方式、热网循环泵扬程和流量。
供热改造工程必须满足按期供热，对时间节点的要求很严，因此在设计阶段要保证各项设计工作按计划节点完成，给工程施工留下足够的时间，同时应严格按照程序，对方案设计、初步设计、施工图设计进行认真审核。
4 施工阶段
在设计工作完成后，通过招标程序确定施工单位和工程监理单位，由施工单位提供施工组织设计、质量检验分类、施工技术方案、施工安全方案，还应提供高空作业、深基坑作业、有限空间作业、电火焊作业、夏季高温和雨季作业等专项安全措施，办理开工审批表，并对人员进行安全教育和考试，检查焊工、起重人员、特种车辆人员操作证。
高背压供热改造中，汽轮机转子等大型设备起吊多，凝汽器改造焊接量大，热网施工存在深基坑和室外作业，要处理好安全、环保、质量、进度等各方面的关系，做好工程质量的监理验收工作。为保证工程安全、环保施工，建设方工程管理人员和监理人员每天要深入现场检查，对安全和质量要求高的工作在作业前要进行安全交底和技术交底，采取全程旁站监督的措施。每周定期召开现场会，对安全、质量、计划完成情况进行分析总结，对施工中存在的问题提出解决办法。工作安排时，要充分考虑到政策、天气等各方面因素，例如夏季高温、秋季多雨、冬季雾霾天气禁止动土和关停混凝土搅拌站等不利因素。要合理安排工序，处理好汽轮机改造和凝汽器改造交叉作业相互影响。凝汽器改造工作的管理重点在于防火和人身。
要实现低压转子互换，对轮铰孔是一个施工难点，要制定专项工艺措施，提高对轮铰孔精度，并更换成液压螺栓以利于实现两转子互换。
5 试运行阶段
在机组高背压改造试运行前，对运行人员进行全面的培训，使其掌握改造后设备的产品性能、热力系统、控制策略和保护定值，有条件的可以安排人员到已投运的厂家实习。
高背压改造施工完成后，对改造设备和系统进行分体调试和整体联调，对凝汽器进行打压试验，对热网循环水管道进行冲洗打压，对新投入的保护逻辑进行仿真试验。
在供热初期，用热量小的情况下可以用邻机抽汽供热，当供热量上升后启动高背压机组供热。
高背压机组供热后，其运行特点和纯凝机组发生较大变化，其循环水量大幅减少，造成进入凝汽器的排汽量变化时背压瞬时改变，容易造成停机保护动作，因此需要设定自动减负荷逻辑保护。
6 竣工验收
项目完工投运后，进行性能试验验收，对工程进行决算审计，将竣工资料和竣工报告、监理报告、竣工图纸、设备说明书等资料移交存档，成立验收委员会进行工程验收，对项目进行后评价。
7 结语
高背压供热改造关系到居民用热的安全、稳定，涉及土建、汽机、电气、热控、化学等专业，改造专业面广、技术复杂，需要科学组织，严格过程管理，确保改造工程安全、环保、高质量按期完成。
参考文献：
[1]李志高.300MW纯凝湿冷机组低真空循环水供热技术的应用[J].中国新技术新产品，2019，035（03）：57-58.
作者简介：王明川（1964-），男，河南许昌人，研究生，电力技术工程师，从事火力发电厂生产经营管理。
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