宿迁电厂二期汽电双驱引风机项目
一、工程概况
本工程针对宿迁电厂额定供热量较大的情况，在电厂首次采用了高效灵活供热新技术──工频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统及发电机组，即“汽电双驱”引风机供热技术。在传统汽动引风机的技术基础上，在小汽轮机后串联一台异步电机，运行时小汽机主调门全开，供热蒸汽量由小汽机排汽回热至五抽调阀来控制，引风机动叶控制炉膛负压。
宿迁电厂于2016年6月至2018年6月完成二期两台机组（3、4号机组）的汽电双驱引风机高效供热项目研究。3号机组汽电双驱引风机于2019年1月投产，4号机组汽电双驱引风机于2019年6月投产。
二、改前情况
1、设计参数和技术指标
因常规汽动引风机运行中小汽机效率偏低、抽汽供热经过减温减压节流损失较大，同时宿迁公司额定供热量较大，经充分的市场调研及前期准备，宿迁公司决定采取先进的汽电双驱引风机供热方案。市场调研的数据
对比如下：
表1主要方案调研情况表
2、存在的问题
采用常规的汽动方案或者电驱方案，经济性低，违背了二期工程项目煤炭清洁高效利用和新型节能技术的建设初衷。
三、改造方案
1、技术路线
引风机首先由电动机直接启动至设计转速。待汽电双驱引风机汽轮机
（以下简称汽引小机）启动后，引风机通过齿轮箱接入汽引小机，实现汽引小机汽驱发电模式。而且运行时通过汽引小机排汽至五抽调阀控制供热蒸汽量，引风机动叶控制炉膛负压，异步电机来平衡轴系上不平衡的功率，实现了汽引小机主调门全开，保证汽引小机效率高达82%以上。同时汽驱发电模式下，汽引小机多余动能带动电机以异步发电机状态运行，发电量通过6kV工作母线传输给厂内其他用电负荷，大大降低厂用电率。其次，汽引小机排汽一路接入热网系统实现对外供热，一路接入辅汽系统实现辅汽备用汽源，具有较强的调整灵活性和供热经济性，达到了既节电又节能的效果，同时又能解决二次再热机组再热汽温欠温的难题。
2、实施方案
（1）原则性系统图
图1原则性系统图
（2）改造内容
工程范围包括小汽轮机、风机、齿轮联动机构、异步电机等设备及其相关管道、阀门安装工作，及相应土建工作。
1）汽电双驱引风机设计方案
汽电双驱引风机具体设计的布置方式为：汽引小机—齿轮箱—电动/发电机—引风机。同时汽引小机排汽接至辅汽联箱和供热分汽缸。
汽引小机汽源：进汽汽源来自一次再热一级再热器出口，一次再热冷段蒸汽作为调温汽源。
汽引小机参数：额定进汽压力10.6MPa、额定进汽温度532℃，最大进汽压力13.45MPa、最大进汽温度545℃。排汽压力1.5MPa，排汽温度350℃。
2）汽电双驱引风机设备选型和建设
依据设计方案选择合适的汽引小机、电动/发电机、引风机。
二期2×660MW超超临界二次再热机组工程基建时，同步完成汽电双驱引风机的建设工作。
3）汽电双驱引风机的逻辑设置与控制策略
确定汽电双驱引风机的运行模式（汽驱发电、纯电驱、纯汽驱、汽电混驱）及界定条件、电机因故退出运行等特殊工况的控制模式、汽引小机跳闸条件界定及RB触发条件，以及汽引小机、电动/发电机、引风机之间横向联锁及保护。确保汽电双驱引风机热控逻辑完善、合理性。
4）汽电双驱引风机调试
汽电双驱引风机在电力系统是首次运用，因此开展如下试验：汽引小机运行方式切换试验；汽引小机额定转速下，电机开关分合闸过程录波测定；汽引小机额定转速下，电机开关分闸后电机本体及电缆残压测定；汽引小机额定转速下，电机本体及电缆残压状态下接地电流、相间短路电流测定；汽引小机电机开关甩负荷试验。
5）汽电双驱引风机成果验证
开展性能试验，验证汽电双驱引风机项目的实际经济性和供热能力。
（3）关键设备
关键设备主要有汽引小机（含齿轮联动机构）、异步电机、引风机，具体参数如下：
汽引小机采用杭州汽轮机有限公司制造的单轴、背压式汽轮机
HNG32/25/16，额定功率9250kW，供热工况功率10130kW，额定进汽压力10.6MPa，额定进汽温度532℃，额定转速7702r/min。齿轮箱额定传动功率10500KW，齿轮箱速比267/26（10.269/1）。
异步电机采用上海发电机厂产品，型号YSKS900-8，功率因数0.865，额定功率6800KW，额定电压6KV，额定电流（电动机/发电机）778/756A，额定转速（电动机/发电机）747/753r/min。
引风机采用上海鼓风机厂SAF33.5-22.4-2型双级动叶可调轴流式风机，全压8115～9728Pa，风量1300.1～1513.7t/h。
（4）项目总投资与施工周期
2台机组项目总投资8587万，施工周期2年。
3、创新点
（1）高效：汽引小机进汽阀全开运行，供热节流损失减少，机组宽负荷运行效率得以提高，综合工况供电煤耗降低约1g/kW·h；
（2）灵活：满足机组不同负荷工况稳定供热的需求，同时解决二次再热机组供热带来的再热器受热面设计的难题，避免出现二次再热机组再热汽温欠温现象；
（3）安全：引风机具有电动、汽电双驱、汽动等多种运行方式，驱动设备的备用率高，提高了设备运行的可靠性；
（4）经济：在THA工况下，厂用电率大幅降至1.99%，提高经济性。
四、实施效果
1、技术指标对比、运行情况对比
从2019年1月至2022年4月，3号机组的3A、3B和4号机组的4A、4B汽电双驱引风机未出现重大隐患，四台汽引小机均能保持连续稳定、高效的运行，最长连续运行时间约6个月（随机组同步停运），运行方式基本都保持在汽驱发电，平均发电功率约1086KW。实现预期的高效、灵活、安全、经济性。
2、项目经济性分析
表1号机组性能指标汇总
表24号机组性能指标汇总
表3投运前后关键参数对比
通过上述表格可知，在汽引小机投运后，综合厂用电率降低至1.99%以下，机组的综合厂用电率下降了46.50%，供电标煤耗下降了5.31%。机组的经济性大幅提升。
对比汽电双驱引风机方案和常规汽动引风机方案的投资成本，单台机组汽电双驱引风机方案高出约1430万元。但汽电双驱引风机正式投运后，机组的综合厂用电率下降了46.50%，按每年发电量为30亿度/机组，上网电价0.38元/度计算，两台机组可节省厂用电成本1664.25万元/年。机组的供电标煤耗下降了5.31%,按每年发电量为30亿度/机组、标煤价格700元/吨计算，两台机组可节省燃料成本3129万元。
两台机组的汽电双驱引风机2年节省燃料成本9586.5万元，该项目总投资8587万元，汽电双驱引风机方案两年内基本回收成本。其连续运行稳定、经济效益显著的特点极具推广意义。
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