2020 年（第四届）电力设备管理智能化技术研讨会 - 244 - 丹东公司于 2017 年 2 月 28 日完成固体电蓄热 装置充电试运，固体电蓄热炉蓄热能力为 260MW，供 热能力为 72MW，可增加供热面积约 153 万平方米。 新型固体电蓄热装置可实现机组电量的零上网，加 快新能源技术创新，全面提高系统调峰和新能源消 纳能力，实现热电解耦并提升机组运行灵活性。 4 新型凝抽背供热是指通过关键技术改造，实现 机组在纯凝、抽汽与背压工况之间的实时切换和采 暖季稳定运行，特别是在背压工况下，实现了机组 切除低压缸进汽做功的稳定运行。此技术改造通过 在采暖期切除低压缸进汽， 使其在高真空条件下 “空 转”运行，中压排汽全部送入供热系统，此改造可 以有效扩大机组的供热能力，同时可以适应火电机 组调峰运行的需求，在相同供热能力的前提下，通 过切除低压缸进汽，进一步降低机组负荷，以此技 术来提升机组供热能力和深度调峰的能力。丹东公 司于 2018 年完成 2 号机组凝抽背供热改造及首站扩 容，提升供热能力 132MW。 机组常规运行中动叶进汽边水蚀机理。汽轮机 末级叶片长期处于湿蒸汽区域工作，蒸汽在运行中 易凝结成小水滴。这些小水滴在高速运转中因受到 离心力的作用而被甩向叶片顶端并发生爆破，叶片 长期受到冲击爆破力的作用，会在叶顶部背弧进汽 边出现蜂窝状的凹坑和锯齿状损伤，即为进汽边水 蚀，水蚀有的甚至伤到叶片拉筋，造成应力集中， 水蚀不但使叶片的气动性能降低，使机组的效率降 低还可能造成叶片和拉筋断裂，严重影响机组的安 全和经济运行。当负荷低至一定程度时根部出现负 反动度，同负反动度一起出现的是动叶前后的逆压 梯度，此时动叶后的静压力将大于动叶前的静压力， 在这种汽流条件下将使叶型表面的附面层增厚乃至 脱离，为在根部形成一个较大的涡流区创造外部条 件。当汽流在动叶片根部和静叶栅出口顶部出现汽 流脱离，形成倒涡流区时，由于末级排汽湿度大， 汽流中夹带的水滴随蒸汽倒流冲击叶栅即形成水 蚀。水冲蚀使得根部截面积减小，大大削弱了其强 度，对机组的安全运行造成了威胁。机组切低压缸 运行期间，极小流量在低压缸内势必会沿着叶高发 生流动分离，末级、次末级叶顶部位在小容积流量 下被蒸汽长期冲刷可能会导致水蚀；同时，末级叶 片根部出现倒涡流区，甚至会扩大到整个低压缸。 机组开启切低压缸供热运行方式时，低压缸内 会产生鼓风热，如若不将此时的热量带走，将会引 发诸如由于结构热变形不均而导致的振动及胀差超 出安全运行范围等影响， 丹东公司针对切缸运行时低压缸极小流量工 况，开展了流场模拟计算工作，得到了不同边界参 数下的低压缸流场特性。采用机组中压缸的排汽作 为冷却汽源，从中压排汽管道上抽出适量冷却蒸汽 进入低压缸，通入少量汽流（0～15t/h）维持一个 可接受的稳定流场带走缸内热量，并设计对喷水装 置进行改造，更换为具有高精度调节功能的阀组， 同时加装孔板流量计，检测运行期间的喷水量，带 走缸内鼓风热，并按照鼓风热量控制后缸喷水量， 有效的避免了上述问题的发生。 丹东公司将吸收式热泵、新型凝抽背供热和电 蓄热系统耦合于热电机组系统，根据电、热负荷匹 配进行不同供热方式的组合，并制定耦合系统的经 济性运行策略，实现全厂冷端余热的近零损失和零 上网的极深度电力调峰，达到热电机组的电热协同 调度，促进电网对新能源电力的消纳。 5 丹东公司热网供热蒸汽采用单元制，每台机组 设置 2 台换热面积为 2800m的卧式高效汽水热交换 器，换热器单台设计热水流量 3000m/h，最大 3300m/h，设计蒸汽流量 281m/h，最大 322m/h。 单台机组最大采暖抽汽量为 550t/h，设计供热能力 为 352.8MW ， 一 号 机 组 热 泵 改 造 后 可 回 收 余 热 130.91MW，二号机组低压缸凝抽背供热改造后，机 组最大供热抽汽量提升至 754t/h，可提高供热能力 132MW，现全厂总供热能力为 968.51MW，若采暖热指 标按照丹东当地实际情况 47W/m计算，可对外供 2060 万平米采暖面积供热量。当两台机组负荷均