300 MW亚临界机组的热电解耦模式对比

朱旭东，马红和，韩 洋

(太原理工大学 电气与动力工程学院，山西 太原 030024)

摘 要:为解决供热机组日益严重的热电耦合问题，提出了抽汽凝汽供热、低压缸空载供热以及高低旁路联合供热等热电解耦模式。目前针对不同热电解耦模式电热特性及供热能力的对比研究较少，因此以某300 MW亚临界供热机组为例，利用Aspen Plus V11软件对抽汽凝汽供热(背压14 kPa)、低压缸空载供热(背压3 kPa)、高低旁路联合供热等模式进行建模。采用汽轮机变工况计算方法，从机组电热特性、热力学性能等方面进行对比分析。结果表明：在相同主蒸汽量条件下，低压缸空载供热模式最大供热抽汽量相较抽汽凝汽供热模式提升约185 t/h。高参数膨胀机进汽量和汽轮机进汽量的比值(简称进汽比)对高低旁路联合供热模式的最大热电比影响较大。当主蒸汽流量保持不变时，高低旁路联合供热模式的最大热电比随进汽比升高而增大，相较于抽汽凝汽供热、低压缸空载供热等模式，其最大热电比分别提高了1.981倍和1.227倍。主蒸汽量为额定值时，3种供热模式采用等效电法计算所得的机组发电标准煤耗分别为311.64、262.32、258.22 g/kWh。

关键词:热电解耦；低压缸空载供热；高低旁路联合供热；电热特性

0 引 言

随大数据时代的高速发展以及人工智能技术的迭代更新，我国区域供热系统正在由三代向四代发展[1-2]，四代区域供热系统具体为减少化石燃料，增加可再生能源供热比例，并与智能电网[3]共建能源互联网。同时，为实现碳中和目标，我国可再生能源进入规模化倍速发展阶段[4-7]。据统计，截至2020年底，我国可再生能源发电装机量占比接近40%，其中风电、光伏发电等可间歇性能源发电的装机量逐年上升且大规模并网发电[8-10]，给电网调峰工作带来较大压力，进而导致弃风、弃光现象加重。此外，随城市的不断发展，对冬季供暖需求增大，现有供热机组不足以支撑城市供热。供热机组面临新能源消纳困难[11]和供热期热-电矛盾突出的双重压力，迫切需要进行热电解耦技术改造[12-14]。

近年来，学者对供热机组的热电解耦技术进行了许多研究。目前，常见的热电解耦技术有高低旁路联合供热、低压缸空载供热、储热供热、电极锅炉等。居文平等[15]从技术特点、技术优势和限制等角度对4种常见的热电解耦技术进行比较分析，但未对改造的调峰效果以及机组经济性进行量化研究。鄂志君等[16]对低压缸零出力模式不同发电量、供热量下的电热特性、最大热电比(定义为机组的供热量和发电量之比，反映了供热机组的技术经济水平)、新能源消纳能力等参数进行研究。结果表明，在机组发电量均为125 MW时，经折算低压缸零出力改造后每年可节约标煤38 686.33 t。张猛等[17]利用变工况热力计算方法对低压缸零出力改造方案的调峰深度进行计算分析，该方案能使该机组负荷率降至40%以下。刘浩晨等[18]对热网换热器的热力学性能进行了较为全面的分析。这些研究取得了较好进展，为供热机组实现热电解耦提供了许多有效方案，但对同一机组不同热电解耦模式的直接对比以及高低旁路不同进汽量对机组电热特性和供热能力影响的研究仍存在不足。

以某300 MW亚临界供热机组为例，基于Aspen Plus V11软件对机组分别采用低压缸空载、高低旁路联合供热模式建模、计算；同时，对上述2种模式从电热特性、供热能力、抽汽加热器火积效率等角度进行分析。此外，定量分析了机组在高低旁路联合供热模式下，高参数膨胀机进汽和汽轮机进汽量的比值(简称进汽比)对机组电热特性和供热能力的影响。为建设高稳定性、高时效性、多种清洁能源互补的智能能源互联网提供有效依据，确定供热机组不同热电解耦模式下的新能源消纳能力并指导新能源发电的上网量，避免弃风、弃光现象的发生。

1 供热机组概况

1.1 机组汽轮机概况

以哈尔滨汽轮机厂生产的300 MW亚临界燃煤直接空冷机组为研究对象。汽轮机为一次中间再热、两缸两排汽、单抽供热、直接空冷凝汽式汽轮机，采用抽汽凝汽供热(背压14 kPa)模式，供热抽汽压力为0.2～0.6 MPa。机组共有7段回热抽汽，分别向3台高压加热器、1台除氧器、3台低压加热器供汽加热给水。汽轮机主要技术参数见表1。

表1 汽轮机主要技术参数

Table 1 Main parameters of steam turbine

1.2 工业抽汽需求

根据实际需求对电厂供热系统进行规划，机组抽汽分为工业抽汽和供热抽汽两大部分。工业抽汽分为5个区域，机组总工业抽汽量为239.1 t/h。工业抽汽区域分布见表2。

表2 工业抽汽区域分布

Table 2 Industrial extraction zone distribution

注:只有在高低旁路联合供热模式下C区域工业抽汽量为GY4。

2 机组热力系统计算模型

2.1 物性方法选择

基于Aspen Plus V11软件进行模拟计算，选择正确的物性方法极为关键。机组热力系统涉及的主要物质是水(H2O)，选用模拟工况的温度为293.15～811.15 K。STEAM-TA物性方法利用ASME蒸汽表关联式计算纯水和蒸汽热力性质，温度为273.15～1 073.00 K，适用于所建模型。

2.2 机组热力系统模型的建立

基于Aspen Plus V11软件对机组热力系统建模。机组热力系统建模时，需要选择基本模型。锅炉(BOLIER)和再热器(RHT)采用Heater模型。按照机组抽汽口为节点将汽轮机分为若干级组，每一级组均采用Compr模型，其排汽分为2部分：抽汽回热部分和进入下一级组继续膨胀做功部分。Compr模型机械效率为99%。机组热力系统模型如图1所示(F为分流，M为合并流股，HP为高压缸，IP为中压缸，LP为低压缸)。回热系统中，3个高压加热器(H1、H2、H3)和3个低压加热器(H5、H6、H7)均采用HeatX模型。水中含氧量对热力系统循环效率的影响可以忽略，建模时并未在循环水中加入氧气成分，因此除氧器(DEA)采用Mixer模型[19]。抽汽供热系统中，抽汽加热器(H8、H9)采用HeatX模型。给水泵(FP)和凝结水泵(DP)采用Pump模型，效率设为75%。空冷岛(ACI)采用Heater模型，水箱(TANK)采用Mixer模型。

图1 机组热力系统模型

Fig.1 Unit thermal system model

汽轮机变工况计算时，假设各中间级组的等熵效率不变。额定工况下各级组的等熵效率见表3。

表3 额定工况下各级组的等熵效率

Table 3 Isentropic efficiency of the each group under rated conditions

2.3 模型准确性验证

为验证数值模拟方法的可靠性，分别对比了TRL工况(汽轮机的额定工况)、滑压75%工况、滑压50%工况、滑压40%工况4种典型工况中汽机热力参数的设计值和模拟值。

所选典型工况下汽机热力参数设计值与模型计算结果的对比见表4，由表4可知，模型计算结果与设计值的偏差较小，均小于2.0%，表明建立的热力系统模型准确可靠。

表4 典型工况下汽机热力参数对比

Table 4 Comparison of steam turbine thermal parameters under typical operating conditions

2.4 热力学性能分析方法

“火积(entransy)”是描述物体的一种状态参数，表示热量对0 K环境传热的能力[18]，具体为

(1)

式中，Evh为物体的火积，J·K；Qvh为物体的热量，J；T为温度，K。

火积效率用来定义传热过程的效率，具体定义为末态火积和初态火积的比值，如式(2)所示：

ηvh=Evhm/Evhc，

(2)

式中，Evhc为初态火积，J·K；Evhm为末态火积，J·K。

在供热机组中，换热器大多数为表面式换热器，其汽水连接方式如图2所示。表面式换热器的火积效率计算如式(3)所示:

图2 表面式换热器汽水连接方式

Fig.2 Steam connection mode of surface heat exchanger

(3)

式中，为热流股出口工质的热量，为热流股的出口温度，为冷流股出口工质的热量，为冷流股的出口温度，为热流股进口工质的热量，为热流股的进口温度，为冷流股进口工质的热量，为冷流股的进口温度，K。

2.5 发电标准煤耗分析方法

供热机组按照等效电法[20]计算发电标准煤耗(标准煤热值为29 307 kJ/kg)。根据热量的品位，将热量转换为等效电，然后与发电量分摊标准燃煤量，其转换方法为

Pd=Qdη。

(4)

其中，Pd为等效电量，MW；Qd为机组供热量，MW；η为等效电转换系数,具体为：

(5)

式中，T0为环境温度；T1、T2分别为加热前、加热后的循环水温度。

发电标准煤耗的计算方法为

(6)

式中，Bf为发电标准煤耗，g/kWh；B为标准燃煤量，kg；Pe为机组发电量，MW。

3 热电解耦模式

3.1 低压缸空载供热(背压3 kPa)模式

低压缸空载供热模型如图3所示。低压缸最小冷却流量是限制供热机组运行灵活性的主要因素，并且会随低压缸末级排汽压力的降低而减小。在供热期间，使机组低压缸保持在高真空(3 kPa)条件下运行，并满足低压缸最小冷却流量以及抽汽回热，能够大幅减少低压缸进汽，从而增加中压缸供热抽汽量，减少发电量，提高机组的调峰能力和供热能力。

图3 低压缸空载供热模型

Fig.3 Low-pressure cylinder no-load heating model

低压缸最小冷却流量计算方法如下：

(7)

(8)

式中，Vmin为末级最小容积流量，m3/kg；Dc0为THA工况低压缸排汽流量，t/h；Vc0为低压缸额定背压下排汽比容，m3/kg；Gvmin为末级相对最小容积流量，取0.4；Gcmin为低压缸末级最小流量，t/h；Vc为低压缸不同背压下排汽比容，m3/kg。

空冷机组末级动叶片长度为680 mm，以该长度叶片为基准，通过机组变工况计算得出低压缸最小冷却流量和末级压力的关系曲线，如图4所示。

图4 末级压力和冷却流量的关系曲线

Fig.4 Relationship curve between final stage pressure and cooling flow

3.2 高低旁路联合供热模式

高低旁路联合供热模型如图5所示。部分主蒸汽经高参数膨胀机绕过高压缸，减少了高压缸做功。高参数膨胀机排汽和高压缸排汽经再热器后，部分再热蒸汽经低压旁路绕过中压缸，减少了中压缸做功。低压旁路蒸汽经减温、减压后达到0.7 MPa、298 ℃，在此基础上实现供热抽汽和工业抽汽。进入旁路的抽汽量越多，机组的供热能力越强，发电量越少，进而更大程度实现热电解耦。

图5 高低旁路联合供热模型

Fig.5 High-low bypass system combining with heating model

4 结果与讨论

4.1 电热特性分析

抽汽凝汽供热模式及低压缸空载供热模式的电热特性模拟计算结果见表5、6。

由表5、6可知，机组采用低压缸空载供热模式时，相同主蒸汽流量下的机组总抽汽量(工业抽汽量 供热抽汽量)相比抽汽凝汽供热模式提高了约185 t/h；相同抽汽量条件下，机组发电量降低约80 MW以上，相当于机组调峰能力提高26.7%，这部分发电量的降低为风能、太阳能等新能源发电提供了上网空间，消纳了新能源，防止弃风、弃光现象发生。最大热电比由0.584升至1.338。这是因为低压缸排汽压力降低，所需的最小冷却流量大幅减少。此外，在满足低压缸最小冷却流量、抽汽回热以及工业抽汽量为239.1 t/h的基础上，该模式下临界负荷的主蒸汽流量为403.37 t/h。

表5 抽汽凝汽供热模式的电热特性

Table 5 Electric heating characteristics of the extraction steam condensing steam heating mode

表6 低压缸空载供热模式的电热特性

Table 6 Electric heating characteristics of the low-pressure cylinder no-load heating mode

机组低压缸空载供热和抽汽凝汽供热模式供热特性和调峰特性对比如图6所示。

图6 低压缸空载供热和抽汽凝汽供热模式调峰特性对比

Fig.6 Comparison of low-pressure cylinder no-load heating and extraction steam condensing steam heating modes

机组采用高低旁路联合供热模式时，不同进汽比下的电热特性模拟计算结果如表7和图7所示。

表7 高低旁路联合供热模式下不同进汽比的电热特性

Table 7 Electric heating characteristics of the high-low bypass system combining heating mode with different steam inlet ratios

图7 高低旁路联合供热模式下不同进汽比的电热特性

Fig.7 Electric heating characteristics of the high-low bypass system combining heating mode with different steam intake ratios

由表7可知，在主蒸汽流量保持额定且工业抽汽量为239.1 t/h的基础上，进汽比为1∶9时，机组发电量为208.82 MW，供热量为306.79 MW，此时的发电负荷为69.6%，热电比为1.469；进汽比为4∶6时，机组发电量为146.65 MW，供热量为376.21 MW，发电负荷为48.9%，降低了20.7%，热电比为2.565，相对提高了1.096。此外，在满足低压缸最小冷却流量、抽汽回热、工业抽汽量为239.1 t/h且进汽比为4∶6的基础上，该模式下临界负荷的主蒸汽量为417.30 t/h。

由图7可知，随着高参数膨胀机进汽和汽轮机进汽量比值的增加，机组发电量减少，供热量增加，且大致呈线性关系。原因有2方面：① 部分主蒸汽、再热蒸汽进入高、低压旁路，绕过汽轮机高、中压缸，导致机组做功减少；② 直接将高品质蒸汽减温、减压后用于工业抽汽及供热抽汽，在供热量增加的同时导致机组的热经济性较差。

综上所述，当主蒸汽流量保持额定时，高低旁路联合供热模式相比抽汽凝汽供热模式，供热抽汽量最大可提升约312.51 t/h，折合供热量增加约240.17 MW，发电量最大减少约86.15 MW；相比于低压缸空载供热模式，供热抽汽量最大可提升约124.11 t/h，折合供热量约95.91 MW，发电量最大减少约62.73 MW。由此可知，机组采用高低旁路联合供热模式能最大程度实现热电解耦，一方面可以在供热期间提供足够多的热负荷，另一方面减少发电量可以为风能、太阳能等新能源发电提供了上网空间，消纳了新能源。

4.2 热力学性能分析

通过火积效率可定量描述不同热电解耦模式下抽汽加热器传热效率。抽汽加热器火积效率见表8。

表8 不同工况下火积效率变化情况

Table 8 Variation of the entransy efficiency under different working conditions

低压缸空载供热模式时，保证低压缸最小冷却流量，得到TRL工况、滑压85%、滑压75%、滑压50%、滑压40%工况下的抽汽加热器火积效率。由表9可知，随着主蒸汽流量以及供热量增加，火积效率降低，主要是因为主蒸汽流量增加的同时，进入抽汽加热器的高温蒸汽流量增加，引起初态火积增大，进而导致火积效率降低。

高低旁路联合供热模式时，保持主蒸汽流量不变，随着进汽比增加，H8抽汽加热器的火积效率降低。主要是因为随着旁路进汽量的增加，在优先供应工业抽汽的情况下，进入H8抽汽加热器的高温蒸汽量不断增加；H9抽汽加热器的火积效率增加，且变化幅度较小，集中在62.898%～64.961%。其主要原因是进汽比增加的同时，中压缸排汽流量逐渐减少，导致进入H9抽汽加热器的高温蒸汽减少，进而引起火积效率的变化。

主蒸汽流量均为1 017.98 t/h时，高低旁路联合供热模式中H8抽汽加热器的火积效率在不同进汽比条件下均大于低压缸空载供热模式中H8抽汽加热器的火积效率，但H9抽汽加热器的火积效率与H8相近。主要原因是H9抽汽加热器的冷进口、热进口温度与低压缸空载供热模式中H8抽汽加热器相似，均属于第1级加热；而高低旁路联合供热模式中H8抽汽加热器属于第2级加热。

4.3 发电标准煤耗分析

为定量比较不同热电解耦模式的发电标准煤耗，以主蒸汽参数以及低压缸排汽参数不变为前提，对机组发电标准煤耗进行计算。结果表明：在主蒸汽流量均为1 017.98 t/h时，采用等效电法将机组供热量转换后，抽汽凝汽供热、低压缸空载供热以及高低旁路联合供热模式的发电标准煤耗分别为311.64、262.32、258.22 g/kWh。

5 结 论

1)机组采用高低旁路联合供热模式能最大限度实现热电解耦，其最大热电比会随进汽比升高而升高，从1.469升高至2.565，较于抽汽凝汽供热、低压缸空载供热模式，最大热电比分别提高了1.981倍和1.227倍。但由于直接将高品质蒸汽通过减温、减压用于供热，导致其热经济性较差。

2)在保证机组发电量相同，且满足低压缸最小冷却流量、回热抽汽的条件下，机组采用低压缸空载供热模式时，相比于抽汽凝汽供热模式，机组总抽汽量提升了185 t/h左右；保证机组总抽汽量不变的情况下，发电功率约降低80 MW，相当于调峰能力提高26.7%。

3)低压缸空载供热模式时，抽汽加热器火积效率随主蒸汽流量增加而降低，变化范围较大，从99.754% 降至63.656%；高低旁路联合供热模式时，在保证额定主蒸汽流量的情况下，随着进汽比的增加，两抽汽加热器火积效率变化趋势相反。

参考文献（References）:

[1] SCHMIDT D. Low temperature district heating for future energy systems[J]. Energy Procedia,2018,149:595-604.

[2] WANG X Y,ZHAO X L,FU L. Entransy analysis of secondary network flow distribution in absorption heat exchange[J]. Energy,2018,147:428-439.

[3] 周孝信,陈树勇,鲁宗相,等. 能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J]. 中国电机工程学报,2018,38(7):1893-1904,2205.

ZHOU Xiaoxin,CHEN Shuyong,LU Zongxiang,et al. Technical characteristics of my country′s new generation power system in the energy transition[J]. Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering,2018,38(7):1893-1904,2205.

[4] 刘吉臻. 大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].中国电机工程学报,2013,33(16):1-8.

LIU Jizhen. Fundamental issues for the safe and efficient utilization of large-scale new energy power[J]. Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering,2013,33(16):1-8.

[5] 侯玉婷,李晓博,刘畅,等. 火电机组灵活性改造形势及技术应用[J]. 热力发电,2018,47(5):8-13.

HOU Yuting,LI Xiaobo,LIU Chang,et al. Flexibility reform situation and technical application of thermal power units[J]. Thermal Power Generation,2018,47(5):8-13.

[6] 牟春华,居文平,黄嘉驷,等. 火电机组灵活性运行技术综述与展望[J]. 热力发电,2018,47(5):1-7.

MU Chunhua,JU Wenping,HUANG Jiasi,et al. Review and prospect of technologies of enhancing the flexibility of thermal power units[J]. Thermal Power Generation,2018,47(5):1-7.

[7] 龚胜,石奇光,冒玉晨,等．我国火电机组灵活性现状与技术发展[J]. 应用能源技术,2017,34(5):1-6.

GONG Sheng,SHI Qiguang,MAO Yuchen,et al. The current situation and technological development of the flexibility of thermal power units in my country[J]. Applied Energy Technology,2017,34(5):1-6.

[8] 王漪,薛永锋,邓楠. 供热机组以热定电调峰范围的研究[J]. 中国电力,2013,46(3):59-62.

WANG Yi,XUE Yongfeng,DENG Nan. Research on the peak regulation range of heat-supply units based on heat[J]. China Electric Power,2013,46(3):59-62.

[9] 杨勇平,杨志平,徐钢,等. 中国火力发电能耗状况及展望[J]. 中国电机工程学报,2013,33(23):1-11,15.

YANG Yongping,YANG Zhiping,XU Gang,et al. Energy consumption status and outlook of thermal power generation in China[J]. Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering,2013,33(23):1-11,15.

[10] 毕庆生,李邓超,朱侃,等.基于供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳研究[J].热能动力工程,2018,33(9):72-78.

BI Qingsheng，LI Dengchao，ZHU Kan，et al. In-depth grid power peak regulation with heating unit in wind power consumption based on thermal inertia characteristics[J]. Journal of Engineering for Thermal Energy and Power,2018,33(9):72-78.

[11] 陈晓丽,高继录,郑飞,等. 多种深度调峰模式对火电机组性能影响分析[J]. 热能动力工程,2020,35(12):26-30.

CHEN Xiaoli,GAO Jilu,ZHENG Fei,et al.Comparative analysis of various deep peak regulation modes for thermal power units[J]. Journal of Engineering for Thermal Energy and Power,2020,35(12):26-30.

[12] LUND H,MATHIESEN B V. Energy system analysis of 100% renewable energy systems-the case of Denmark in years 2030 and 2050[J]. Energy,2009,34(5):524-531.

[13] 贾晓涛,朱莎弘,王珂,等. 350 MW超临界CFB机组切缸改造灵活性运行探索[J]. 洁净煤技术,2020,26(3):132-138.

JIA Xiaotao,ZHU Shahong,WANG Ke,et al. Exploration on flexible operation of 350 MW supercritical CFB unit after cylinder cutting[J]．Clean Coal Technology，2020，26(3)：132-138.

[14] 袁桂丽,王琳博,王宝源. 基于虚拟电厂“热电解耦”的负荷优化调度及经济效益分析[J]. 中国电机工程学报,2017,37(17):4974-4985.

YUAN Guili,WANG Linbo,WANG Baoyuan. Load optimal dispatch and economic benefit analysis based on virtual power plant "thermo-electric decoupling"[J]. Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering,2017,37(17):4974-4985.

[15] 居文平,吕凯,马汀山,等. 供热机组热电解耦技术对比[J]. 热力发电,2018,47(9):115-121.

JU Wenping,LYU Kai,MA Tingshan,et al. Comparison of thermo-electric decoupling techniques for heating units[J]. Thermal Power Generation,2018,47(9):115-121.

[16] 鄂志君,张利,杨帮宇,等. 低压缸零出力实现热电联产机组热电解耦与节能的理论研究[J]. 汽轮机技术,2019,61(5):383-386,391.

E Zhijun,ZHANG Li,YANG Bangyu,et al. Theoretical research on realizing thermo-electric decoupling and energy saving of cogeneration unit with zero output of low pressure cylinder[J]. Steam Turbine Technology,2019,61(5):383-386,391.

[17] 张猛,刘鑫屏. 330 MW亚临界供热机组低压缸零出力改造方案的经济性分析[J]. 广东电力,2019,32(3):9-15.

ZHANG Meng,LIU Xinping. Economic analysis of the zero-output retrofit scheme for the low-pressure cylinder of a 330 MW subcritical heating unit[J]. Guangdong Electric Power,2019,32(3):9-15.

[18] 刘浩晨,耿直,莫子渊,等. 大型吸收式热电联产机组性能分析与对比[J]. 化工进展,2020,39(5):1682-1691.

LIU Haochen,GENG Zhi,MO Ziyuan,et al. Performance analysis and comparison of large-scale absorption combined heat and power units[J]. Chemical Industry and Engineering Progress,2020,39(5):1682-1691.

[19] 杨洋. 热电联产机组不同供热方式的性能分析与节能优化[D]. 南京:东南大学,2018.

[20] 江亿,付林. 对热电联产能耗分摊方式的一点建议[J]. 中国能源,2016,38(3):5-8,32.

JIANG Yi,FU Lin. Suggestions on the allocation method of energy consumption in cogeneration[J]. China Energy,2016,38(3):5-8,32.

Comparison of thermo-electric decoupling modes of 300 MW subcritical unit

ZHU Xudong,MA Honghe,HAN Yang

(School of Electrical and Power Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China)

Abstract:In order to solve the increasingly serious thermo-electric coupling problem of heating units, thermo-electrolytic coupling modes such as extraction steam condensing steam heating, low-pressure cylinder no-load heating, and high-low bypass combined heating were proposed. At present, there are few comparative studies on the electric heating characteristics and heating capacity of different thermoelectric coupling modes. Taking a 300 MW subcritical heating unit as an example, the extraction steam condensing steam heating(back pressure 14 kPa), low-pressure cylinder no-load heating(back pressure 3 kPa) and the high-low bypass system combining with heating mode were modeled by using Aspen Plus V11 software. The electric heating characteristics, thermodynamic properties of the unit were compared and analyzed by using the method of variable working condition calculation. The results show that under the condition of the same main steam flow, the maximum heating and steam extraction capacity of low-pressure cylinder no-load heating mode is about 185 t/h higher than that in extraction steam condensing steam heating mode. The ratio of steam intake from the high-parameter expander to the steam turbine intake (abbreviated as steam intake ratio) has a greater impact on the maximum heat-to-electricity ratio of the high-low bypass heating mode. When the main steam flow remains constant, the maximum heat-to-electricity ratio of the high-low bypass heating mode increases with the increase of the inlet steam ratio. Compared with the extraction steam condensing heating mode and the low-pressure cylinder no-load heating mode, the maximum heat-to-electricity ratio increased by 1.981 and 1.227 times respectively. When the main steam flow is the rated value, the standard coal consumption of generating unit calculated by the equivalent electricity method for the three heating modes is 311.64, 262.32 and 258.22 g/kWh respectively.

Key words:thermo-electric decoupling;low-pressure cylinder no-load heating;high-low bypass system combining with heating;electric heating characteristics

中图分类号:TK262

文献标志码:A

文章编号:1006-6772(2022)07-0141-08

收稿日期:2021-08-19;责任编辑:张 鑫

DOI:10.13226/j.issn.1006-6772.21080912

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基金项目：山西省高等学校科技成果转化培育资助项目(2020CG009)；山西省科技重大专项资助项目(20201102006)

作者简介:朱旭东(1997—)，男，陕西韩城人，硕士研究生。E-mail:466406285@qq.com

通讯作者：马红和(1985—)，男，河南商丘人，教授，博士。E-mail:mahonghe@tyut.etu.cn

引用格式:朱旭东，马红和，韩洋.300 MW亚临界机组的热电解耦模式对比[J].洁净煤技术，2022,28(7):141-148.

ZHU Xudong,MA Honghe,HAN Yang.Comparison of thermo-electric decoupling modes of 300 MW subcritical unit[J].Clean Coal Technology，2022,28(7):141-148.