供热小发电机对发电厂用电率的影响

韩志民

国电康平发电有限公司 辽宁 沈阳 100500

1 主设备概述

国电康平发电有限公司2×600MW火电机组，机炉电的主设备选用哈尔滨三大动力的国产设备。锅炉是哈尔滨锅炉厂根据英国MITSUI BABCOCK公司技术设计、制造的一次中间再热、变压运行，带内置式循环泵启动系统，固态排渣、单炉膛平衡通风、Π型布置、尾部双烟道、全钢构架悬吊结构、全封闭布置的超临界直流锅炉，型号:HG-1900/25.4-YM3。汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、反动凝汽式汽轮机，型号是CLN600-24.2/566/566。发电机为三相隐极式同步发电机，型号为QFSN-600-2YHG，冷却方式为水-氢-氢。

2 供热首站小机设备规范

国电康平发电有限公司2×600MW机组向康平县供热，当地年供热时间为5个月，因此机组的供热必须持续稳定，从而满足当地供暖的热负荷需求。

工程主要原则为充分利用汽机抽汽汽源与功-热-机房热交换器所需参数蒸汽的能量差，实现功-热-电联产，节能降耗，提高全厂热效率。与此同时，背压式汽轮机配备异步发电机，将相应能量转为电能，从而减少了厂用电量，最终达到节能降耗的目的。

已建的单台功-热汽轮机组形成3套功-热发电机组、3台与汽轮机配套的换热器组，同时热网首站原有4台换热器作为热负荷备用或调峰加热器。从而实现该采暖热网首站在节能高效运行的同时，安全可靠地保障了热负荷的稳定供应。

国电康平发电有限公司蒸汽分级加热 功-热-电联产节能改造工程，为热网首站利用压差发电的节能项目，汽轮机汽源引自现有热网供汽管道，经过汽轮机带异步电动机发电后，背压排汽送至热网加热器，凝结水通过凝结水泵送至凝结水箱，最终将凝结水送至主厂除氧器。本工程共安装3台小汽轮发电机组及3台卧式加热器。

2.1 供热首站小汽轮机主要技术数据

2.2 异步发电机技术参数

2.3 供热首站小机接线方式 供热首站小发电机出口电压为6.3kV，1#小机已经接入供热首站6kVI段母线，2#小机接入供热首站6kVII段母线，3#小机接入主厂房2号机高压脱硫段。

由于在电厂任何一台机组检修的情况下，三台小机均应正常运行，故6kV供热首站I段和II段进线电缆，必须满足两台小机共同发电所满足的电缆截面。即在6kV供热首站I段进线增加2根ZR-YJV-8.7/15kV 3X185电力电缆，与原有2根电缆共同完成输送两台小机发电容量的能力；6kV供热首站II段进线增加3根ZR-YJV-8.7/15kV3X185电力电缆，与原有1根电缆共同完成输送两台小机发电容量的能力。供热首站6kV母线装有快切装置，两段之间可实现互为备用，运行方式灵活可靠。当一台机组停机时可以把发电负荷转移到另台机组的高压段，汽轮机组利用率更高。

发电机配备继电保护装置能确保发电机故障状态下能从系统切除掉，不会造成故障扩大，不影响厂用系统安全运行。发电机配备的保护包括:差动速断、比例差动、过流速断、限时过流、过负荷、零序过流、低电压、等保护。

2.4 供热首站小机对厂用电的影响 异步电机并网对系统的影响:异步小发电机并网前，首先用小汽机带异步电机进行冲转，等到转子转速n接近2950r/min时，合上高压段并网开关，实际过程中，异步发电机在并网瞬时，为了建立磁场会从系统吸收无功，瞬时会有大电流冲击，且导致厂用电压降低。在并网稳定后，异步发电机需要从机组上吸收无功进行激磁，励磁电流为电机的空载运行电流。异步电机并网时对系统冲击很小，正常运行时对系统影响小。

2.5 供热首站小机对厂用电率的贡献 通过我公司投运首站小机后的厂用电率对比分析可以看出，余热利用小发电机对厂用电的贡献。

从上表可以看出我公司自2015年投产供热小发电机至今，全年对于厂用电率的贡献非常明显。尤其在2016年后环保指标实行超低排放，使脱硫除尘的厂用电率明显增加，使我公司的发电厂用电率指标在区域内好于其他同类型电厂。且最大化的利用了余压余热。

结论

通过我公司近几年供热首站小机的运行经验看，供热期小机运行平稳，未对主机厂用电系统发生不安全事件；利用小汽轮机对供汽抽汽的余热余压进行做功，用异步发电机发电供给机组厂用电自用，降低了厂用电率，产生了可观的经济效益。