高耀巋， 曾德良， 平博宇， 張麗霞

(華北電力大學(xué) 新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206)

0 引 言

火電機(jī)組一旦實(shí)施供熱，就需要保證供熱品質(zhì)，同時(shí)面臨主要問(wèn)題是熱電耦合矛盾。背壓式機(jī)組沒(méi)有冷源損失，效率較高，但需要嚴(yán)格按照“以熱定電”的方式運(yùn)行；抽汽式機(jī)組的供熱功率和發(fā)電功率可在一定范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)，但在采暖期也要嚴(yán)格按照“以熱定電”方式運(yùn)行。“以熱定電”方式下，供熱機(jī)組要優(yōu)先滿足熱負(fù)荷需求，而后決定電負(fù)荷輸出，導(dǎo)致機(jī)組采暖期需要運(yùn)行在70%額定負(fù)荷左右，電負(fù)荷調(diào)節(jié)能力嚴(yán)重不足。本體及輔助設(shè)備的靈活性改造能夠改變機(jī)組的熱電特性，實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組的熱電解耦，從根本上解決供熱機(jī)組采暖季電負(fù)荷調(diào)節(jié)能力不足的問(wèn)題。

目前，可實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組熱電解耦的主流方法有旁路補(bǔ)償供熱法[1-3]、電加熱補(bǔ)償供熱法[2,4,5]、儲(chǔ)熱補(bǔ)償供熱法[6-8]、低壓缸切除補(bǔ)償供熱法[9,10]等。其中，旁路補(bǔ)償供熱法是通過(guò)高、低壓兩級(jí)減溫減壓器將部分主、再蒸汽減溫減壓后直接送入供熱蒸汽母管加熱熱網(wǎng)回水，來(lái)補(bǔ)償機(jī)組參與深度調(diào)峰時(shí)供熱抽汽能力不足的部分；對(duì)于現(xiàn)有的供熱機(jī)組，兩級(jí)旁路一次性改造成本較低，但運(yùn)行方式不符合機(jī)組設(shè)計(jì)工況，長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)增加零部件損耗，影響機(jī)組使用壽命。電加熱補(bǔ)償供熱法是通過(guò)電鍋爐、熱泵等將機(jī)組生產(chǎn)的部分電能直接用于加熱熱網(wǎng)回水，來(lái)補(bǔ)償機(jī)組參與深度調(diào)峰時(shí)供熱抽汽能力不足的部分；從電網(wǎng)的宏觀角度來(lái)看，這種運(yùn)行方式相當(dāng)于利用過(guò)剩風(fēng)電代替熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組進(jìn)行供熱，因此具有明顯的節(jié)煤效益，但電鍋爐改造的一次性投資成本較高。儲(chǔ)熱補(bǔ)償供熱法是利用熱用戶(hù)熱負(fù)荷需求的晝夜差異平移熱負(fù)荷，在白天，當(dāng)供熱抽汽的供熱能力能夠滿足熱網(wǎng)熱負(fù)荷需求且有富裕時(shí)，對(duì)儲(chǔ)熱罐進(jìn)行儲(chǔ)熱，在夜晚，當(dāng)供熱抽汽量不足以滿足熱網(wǎng)熱負(fù)荷需求時(shí)，啟動(dòng)儲(chǔ)熱罐對(duì)外放熱來(lái)補(bǔ)償機(jī)組參與深度調(diào)峰時(shí)供熱抽汽能力不足的部分；由于這種運(yùn)行方式不存在高品位能量向低品位能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程，因此其節(jié)煤效益最明顯，但儲(chǔ)熱罐改造的一次性投資成本較高。低壓缸切除技術(shù)是在保證低壓缸最小冷卻流量的條件下，盡可能的將中壓缸排汽壓入熱網(wǎng)加熱器，降低低壓缸的做功量，從而提高供熱機(jī)組的調(diào)峰能力，相比較而言，低壓缸切除技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)效益高、成本低等諸多優(yōu)勢(shì)。無(wú)論是上述那種輔助供熱方法，都是通過(guò)改變供熱機(jī)組的熱電特性來(lái)提高供熱機(jī)組的熱電解耦能力，而熱電特性又與供熱安全區(qū)一一對(duì)應(yīng)，因此研究供熱安全區(qū)計(jì)算具有非常重要的意義。

本文重點(diǎn)研究含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的安全區(qū)計(jì)算。文獻(xiàn)[11]針對(duì)抽汽式汽輪機(jī)，依據(jù)工況圖對(duì)其熱電負(fù)荷特性進(jìn)行了分析，得出了調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)在滿足外界熱負(fù)荷的情況下的電負(fù)荷特性，為抽汽式供熱機(jī)組參與深度調(diào)峰提供了理論依據(jù)，但該方法需要借助汽輪機(jī)運(yùn)行工況圖，且查閱圖表的過(guò)程中容易產(chǎn)生誤差。文獻(xiàn)[12]研發(fā)了一種供熱機(jī)組“以熱定電”的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，核定了供熱機(jī)組調(diào)峰負(fù)荷的邊界條件，通過(guò)汽輪機(jī)變工況計(jì)算，確定了不同抽汽量下電負(fù)荷調(diào)峰范圍的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)利用汽輪機(jī)效率及初終參數(shù)變化進(jìn)行修正，驗(yàn)證表明該方法能夠適應(yīng)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行工況，對(duì)電網(wǎng)公司安排交易計(jì)劃、調(diào)峰及最大限度地吸納風(fēng)電起到指導(dǎo)性作用。文獻(xiàn)[13]在Aspen Plus模擬平臺(tái)上，搭建了供熱機(jī)組仿真模型和儲(chǔ)熱模型，對(duì)配置儲(chǔ)熱罐裝置的供熱機(jī)組調(diào)峰范圍進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明，配置30 MW儲(chǔ)熱裝置供熱機(jī)組的調(diào)峰容量能夠從16.9%提高至23%，但該方法不適用于含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組安全區(qū)的計(jì)算。文獻(xiàn)[14]考慮吸收式熱泵對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱特性影響的基礎(chǔ)上，繪制具有吸收式熱泵供熱的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的調(diào)峰運(yùn)行工況圖。文獻(xiàn)[15]采用圖解法分析了儲(chǔ)熱罐與供熱機(jī)組的熱力學(xué)特性，以及配備儲(chǔ)熱罐供熱機(jī)組的運(yùn)行特性，并以某電廠330 MW機(jī)組為研究對(duì)象，計(jì)算和分析了配備儲(chǔ)熱罐供熱機(jī)組的調(diào)峰區(qū)間，能夠?yàn)楣釞C(jī)組的安全、穩(wěn)定、靈活運(yùn)行技術(shù)支撐，但該方法未能進(jìn)一步推廣至含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組安全區(qū)的計(jì)算。文獻(xiàn)[16]提出了一種基于均勻設(shè)計(jì)的供熱機(jī)組安全運(yùn)行區(qū)計(jì)算方法，誤差分析表明，該方法擬合精度接近熱平衡方法。

本文在文獻(xiàn)[15]的基礎(chǔ)上，首先基于抽汽式供熱機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算了抽汽式供熱機(jī)組的安全區(qū)；其次考慮兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱對(duì)供熱安全區(qū)的影響，基于旁路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算了含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的安全區(qū)，經(jīng)對(duì)比分析：揭示了兩級(jí)旁路改造提升供熱機(jī)組供熱解耦能力、發(fā)電解耦能力以及深度調(diào)峰能力的內(nèi)在機(jī)理。

本文安排：第1節(jié)介紹旁路供熱原理及特性；第2節(jié)計(jì)算供熱機(jī)組安全區(qū)；第3節(jié)計(jì)算和對(duì)比分析含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組安全區(qū)；第4節(jié)總結(jié)。

1 兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱的原理及特性

圖1給出了含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組原理圖。由圖可見(jiàn)，在常規(guī)抽汽式供熱的基礎(chǔ)上，兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱增加了高低壓兩級(jí)減溫減壓旁路：(1)在主蒸汽管道增設(shè)了高壓減溫減壓旁路，將部分主蒸汽減溫減壓后送入再熱冷段蒸汽母管，與高排蒸汽混合后進(jìn)入再熱器；(2)在再熱熱段蒸汽母管上增設(shè)了低壓減溫減壓旁路，將部分再熱蒸汽減溫減壓后送入熱網(wǎng)供熱母管，與供熱抽汽混合后送至熱網(wǎng)加熱器。在供熱季，當(dāng)供熱機(jī)組由于參與熱電解耦深度調(diào)峰造成供熱抽汽的供熱能力不足時(shí)，啟動(dòng)高低壓兩級(jí)減溫減壓旁路系統(tǒng)將部分主蒸汽直接減溫減壓送入供熱蒸汽母管，與供熱抽汽混合后對(duì)外供熱，從而解除了供熱機(jī)組“以熱定電”的約束。

圖1 兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱原理圖Fig.1 Schematic diagram of two-stage bypass compensation heating

在兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱運(yùn)行方式下，隨著高壓旁路閥的開(kāi)啟，進(jìn)入再熱冷段的蒸汽流量增加，而再熱器系統(tǒng)阻力不變，同等阻力的再熱器流經(jīng)更多的再熱蒸汽流量，導(dǎo)致再熱器兩端的壓差增大，若低壓旁路閥未及時(shí)開(kāi)啟，將引起再熱冷段蒸汽壓力迅速升高，即高壓缸排汽壓力升高，蒸汽的壓縮效應(yīng)也將使得高壓缸排汽溫度升高[17]。過(guò)高的高壓缸排汽壓力和排汽溫度將引起汽輪機(jī)高壓缸內(nèi)通流特性發(fā)生變化，原有軸向推力的平衡態(tài)被破壞，汽輪機(jī)高壓缸末級(jí)葉片強(qiáng)度也將受到影響。因此，當(dāng)供熱機(jī)組處于兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)根據(jù)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)壓力結(jié)合高排壓比推算高壓缸排汽壓力的保護(hù)上限，及時(shí)開(kāi)啟低壓旁路閥，保證汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同理，高低壓旁路系統(tǒng)的失調(diào)還會(huì)影響中排壓比，過(guò)低的中排壓比可能引起中壓缸出現(xiàn)“悶缸”現(xiàn)象。

2 抽汽式供熱機(jī)組的安全區(qū)計(jì)算

與純凝機(jī)組的一維安全區(qū)不同，抽汽式供熱機(jī)組的安全區(qū)除了要考慮鍋爐最大蒸發(fā)量、汽輪機(jī)最大進(jìn)汽量、鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷之外，還需要考慮抽汽流量對(duì)低壓缸安全運(yùn)行的影響，在這種情況下，抽汽式供熱機(jī)組的安全區(qū)實(shí)際上是一個(gè)基于抽汽流量和電負(fù)荷的二維安全區(qū)[12]，為了便于衡量?jī)杉?jí)旁路補(bǔ)償供熱引入時(shí)對(duì)供熱安全區(qū)的影響，本文兩級(jí)旁路輔助供熱提供的同品質(zhì)蒸汽涵蓋進(jìn)來(lái)，定義了 “供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量”的概念。以下是某電廠330 MW汽包爐抽汽式供熱機(jī)組的安全區(qū)計(jì)算流程圖，見(jiàn)圖2所示。

圖2 抽汽式供熱機(jī)組安全區(qū)計(jì)算流程示意圖Fig.2 Calculation process of safe operation area for a CHP unit

計(jì)算步驟包括：

(1)確定鍋爐最大蒸發(fā)量負(fù)荷線AB和鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷線ED。通過(guò)查閱機(jī)組熱平衡圖，可得最大發(fā)電負(fù)荷工作點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0 t/h，356.481 MW)，最大抽汽供熱負(fù)荷工作點(diǎn)B的坐標(biāo)為(550 t/h，262.75 MW)。擬合可得

AB:Ne=-0.107 4Dh+356.48

(1)

式中：Ne為機(jī)組功率，MW；Dh為供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量，t/h。

在圖 2中繪制的最大蒸發(fā)量負(fù)荷線AB(圖中紅線)。取48%額定負(fù)荷為鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷，相同斜率下繪制鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷線ED(圖中綠線)，表達(dá)為

ED：Ne=-0.107 4Dh+158.4

(2)

(2)確定低壓缸最小冷卻流量負(fù)荷線CD。當(dāng)機(jī)組對(duì)外供熱時(shí)，機(jī)組的最小發(fā)電負(fù)荷受低壓缸最小冷卻流量限制。本文所研究機(jī)組的最大供熱抽汽流量為550 t/h，低壓缸最小冷卻流量為140 t/h，總計(jì)690 t/h。表 1給出了不同工況下機(jī)組主蒸汽流量、中壓缸排汽量、低壓缸進(jìn)汽量、供熱抽汽流量以及機(jī)組負(fù)荷的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由表可見(jiàn)，主蒸汽流量與中壓缸排汽量呈線性相關(guān)，擬合可得中壓缸排汽量的關(guān)系為

表 1 不同負(fù)荷工況下機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistics of unit parameters under different load conditions

(3)

將中壓缸排汽量690 t/h帶入式(3)得主蒸汽流量為989.97 t/h。通過(guò)表 1中機(jī)組負(fù)荷與主蒸汽流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系擬合可得

Ne=0.327 5Dm+2.366 2

(4)

將Dm=989.79 t/h帶入式(4)可得其對(duì)應(yīng)負(fù)荷Ne=326.58 MW，即圖2中b點(diǎn)坐標(biāo)為(0 t/h，326.58 MW)。由于bC等負(fù)荷線與AB等負(fù)荷線平行，可得bC等負(fù)荷線表達(dá)式為

bC：Ne=-0.170 4Dh+326.58

(5)

代入550 t/h最大供熱抽汽流量可得該抽汽流量下最小發(fā)電負(fù)荷點(diǎn)C點(diǎn)坐標(biāo)為(550 t/h，232.86 MW)。

根據(jù)式(4)，鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷線ED線對(duì)應(yīng)的主蒸汽流量為476.44 t/h，將其代入式(3)，可得對(duì)應(yīng)的中壓缸排汽量為348.61 t/h，考慮低壓缸最小冷卻流量的情況下，實(shí)際最大供熱抽汽流量為208.61 t/h，將其代入式(2)，可得對(duì)應(yīng)的機(jī)組負(fù)荷為122.85 MW，則獲得鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷工況下最大供熱工作點(diǎn)D的坐標(biāo)(208.61 t/h，122.85 MW)。擬合可得

CD：Ne=0.322 2Dm+55.627

(6)

綜上所述，圖 3中陰影部分即為原機(jī)組抽汽模式下供熱安全區(qū)。其邊界表達(dá)為如公式(7)所示。

(7)

3 含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組安全區(qū)計(jì)算

兩級(jí)旁路輔助供熱改造后，供熱機(jī)組的供熱安全區(qū)也隨之變化，但旁路系統(tǒng)不影響鍋爐最大蒸發(fā)量、汽輪機(jī)最大進(jìn)汽量、鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃工況以及低壓缸最小冷卻流量，因此，只需要計(jì)算旁路系統(tǒng)增加的供熱量，將供熱安全區(qū)的相應(yīng)工作點(diǎn)進(jìn)行平移即可。本文所研究電廠的兩級(jí)旁路系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表 2所示，含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組供熱安全區(qū)的計(jì)算過(guò)程如圖 4所示。

表 2 兩級(jí)旁路系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)Tab.2 Design parameters of two-stage bypass system

圖4 含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組安全區(qū)計(jì)算流程示意圖Fig.4 Calculation process of safe operation area for a CHP unit with two-stage bypass

(1)確定最大鍋爐出力負(fù)荷線AB’和最小鍋爐出力負(fù)荷線ED’。由于增加兩級(jí)旁路輔助供熱既不會(huì)改變鍋爐最大蒸發(fā)量，也不會(huì)改變鍋爐最小出力負(fù)荷(48%額定負(fù)荷)，因此，增設(shè)兩級(jí)旁路后，機(jī)組的最大鍋爐出力負(fù)荷線AB’與原最大鍋爐出力負(fù)荷線AB重合，最小鍋爐出力負(fù)荷線ED’與原最小鍋爐出力負(fù)荷線ED’重合。則AB’線和ED’線分別為

AB’：Ne=-0.107 4Dh+356.48

(8)

ED’：Ne=-0.107 4Dh+158.4

(9)

(2)確定B’點(diǎn)坐標(biāo)。當(dāng)兩級(jí)旁路啟動(dòng)后，175 t/h的高溫高壓蒸汽在33.5 t/h的減溫水的混合下，形成208.5 t/h的再熱蒸汽，這部分蒸汽在再熱熱段被37.21 t/h的減溫水繼續(xù)混合，形成245.71 t/h的供熱蒸汽?；谏鲜鲞\(yùn)行過(guò)程分析，在兩級(jí)旁路開(kāi)啟后，實(shí)際進(jìn)入高壓缸的最大蒸汽流量為1 100 t/h-175 t/h=925 t/h，根據(jù)式(3)計(jì)算的中壓缸排汽流量為646.81 t/h，扣除低壓缸最小進(jìn)汽流量140 t/h，則進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器的蒸汽流量為506.81 t/h，加上兩級(jí)旁路產(chǎn)生的供熱蒸汽流量245.71 t/h，供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量為752.52 t/h，將其代入式(8)，得最大抽汽工況下對(duì)應(yīng)的機(jī)組負(fù)荷為228.25 MW，則B’點(diǎn)坐標(biāo)為(752.52 t/h，228.25 MW)，由此可見(jiàn)，增設(shè)兩級(jí)旁路后，使得機(jī)組在相同電負(fù)荷情況下，供熱能力得到了提升。

(3)確定C’點(diǎn)坐標(biāo)。根據(jù)步驟(2)計(jì)算可知，旁路的開(kāi)啟已經(jīng)使得最大抽汽供熱量發(fā)生變化(從550 t/h降低至506.81 t/h)，若降低機(jī)組負(fù)荷，其供熱能力將繼續(xù)降低，因此，對(duì)于本機(jī)組而言，C’點(diǎn)已與B’點(diǎn)重合，本文采用B’表示重合后的工作點(diǎn)。

(4)確定最大供熱工況下發(fā)電負(fù)荷線B’D’。兩級(jí)旁路理論上不會(huì)改變低壓缸最小冷卻流量，即B’D’線與CD線具有相同的斜率，將B’點(diǎn)坐標(biāo)為(752.52 t/h，228.25 MW)代入與CD線具有相同斜率的方程中，得相應(yīng)的截距為-14.212，則B’D’線的表達(dá)式為

B’D’：Ne=0.322 2Dh-14.212

(10)

D’點(diǎn)實(shí)際上是ED’線和B’D’的交叉點(diǎn)，聯(lián)立式(9)和(10)得對(duì)應(yīng)的D’點(diǎn)坐標(biāo)為(350.41 t/h，98.69 MW)，由此可見(jiàn)兩級(jí)旁路系統(tǒng)補(bǔ)償供熱能夠降低機(jī)組最低發(fā)電負(fù)荷。

綜上所述，圖 5中灰色陰影部分為原機(jī)組的供熱安全區(qū)，紅色陰影部分為配置兩級(jí)旁路供熱機(jī)組安全區(qū)新增的部分。其邊界表達(dá)為如公式(11)所示。

圖5 含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組安全區(qū)Fig.5 Safe operation area of a CHP unit with two-stage bypass

(11)

為了進(jìn)一步分析兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱對(duì)供熱機(jī)組熱電解耦能力的影響特性，本文定義：機(jī)組負(fù)荷一定的情況下，供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量的可調(diào)范圍為供熱解耦能力，供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量一定的情況下，機(jī)組電負(fù)荷的可調(diào)范圍為發(fā)電解耦能力，則由供熱安全區(qū)獲得的抽汽式供熱機(jī)組熱電解耦能力的變化情況如圖 6所示。

圖6 含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的熱電解耦能力Fig.6 Thermal electrocoupling capability of a CHP unit with two-stage bypass

由圖 6可見(jiàn)，相比于抽汽式供熱機(jī)組，兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱在中低負(fù)荷段提高了供熱機(jī)組的供熱解耦能力，在相同的供熱解耦能力下，含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的調(diào)峰能力更強(qiáng)，最重要的是兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱能夠進(jìn)一步降低供熱機(jī)組最低發(fā)電負(fù)荷，一定程度上能夠提高供熱機(jī)組的深度調(diào)峰能力。在高負(fù)荷段，由于受鍋爐最大蒸發(fā)量限制，含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的熱電解耦能力未有提升。相比于抽汽式供熱機(jī)組，含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的發(fā)電解耦能力的提升量?jī)H在供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量大于208.61 t/h時(shí)較明顯，在相同發(fā)電解耦能力下，含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量更多，對(duì)應(yīng)的供熱能力則更強(qiáng)。綜上所述，兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱的引入能夠使得原機(jī)組的發(fā)電解耦能力和供熱解耦能力有所提升。

為了進(jìn)一步分析兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱對(duì)供熱機(jī)組深度調(diào)峰能力的影響特性，本文在最小負(fù)荷率[18,19]的基礎(chǔ)上定義：供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量一定的情況下，機(jī)組電負(fù)荷可達(dá)到的最低值為機(jī)組的最低技術(shù)出力，(1-最低技術(shù)出力/銘牌容量)×100%為機(jī)組的深度調(diào)峰能力。并參照?qǐng)D 3和圖 5中供熱安全區(qū)，計(jì)算了供熱機(jī)組的深度調(diào)峰能力如表 3所示。

表 3 含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的深度調(diào)峰能力Tab.3 Deep peaking capability of a CHP unit with two-stage bypass

由表可見(jiàn)，兩級(jí)旁路改造本身不會(huì)影響到鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷，因此當(dāng)供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量在0至200 t/h時(shí)，含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的深度調(diào)峰能力未有變化；但當(dāng)機(jī)組供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量在300 t/h至700 t/h時(shí)，相比于抽汽式供熱機(jī)組，含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的深度調(diào)峰能力顯著升高，尤其當(dāng)機(jī)組供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量達(dá)到600 t/h時(shí)，含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的深度調(diào)峰能力從0提升至45.7%，這是由于當(dāng)供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量較大時(shí)，其中包含的兩級(jí)旁路提供的同品質(zhì)蒸汽流量也較多，實(shí)際從中壓缸抽出的蒸汽流量減少，低壓缸最小冷卻流量也就容易得到滿足，從而提升了機(jī)組的深度調(diào)峰能力。

4 結(jié) 論

“以熱定電”的剛性耦合特性是限制供熱機(jī)組深度調(diào)峰能力的主要原因，“熱電解耦”是解決這一問(wèn)題的重要途徑。兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱是實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組熱電解耦的方法之一，為了確保旁路補(bǔ)償供熱的安全穩(wěn)定運(yùn)行，本文以某330 MW抽汽式供熱機(jī)組為研究對(duì)象，在深入分析旁路補(bǔ)償供熱原理及特性的基礎(chǔ)上，提出一種含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的安全區(qū)計(jì)算方法，并利用機(jī)組及旁路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果表明：兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱的引入能夠大幅提升供熱機(jī)組的供熱解耦能力、發(fā)電解耦能力和深度調(diào)峰能力，尤其當(dāng)機(jī)組供熱標(biāo)準(zhǔn)抽汽流量達(dá)到600 t/h時(shí)，含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組的深度調(diào)峰能力從0%提升至45.7%；更重要的是兩級(jí)旁路補(bǔ)償供熱能夠降低機(jī)組最低發(fā)電負(fù)荷，最低可至98.69 MW，相當(dāng)于30%額定負(fù)荷。注意：本文提出的含兩級(jí)旁路供熱機(jī)組安全區(qū)計(jì)算方法是基于機(jī)組熱平衡圖及旁路系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行的，實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)機(jī)組及旁路系統(tǒng)的實(shí)際特性進(jìn)行校正。