低真空循环水供热-上电学报

抽凝机组低真空循环水供热技术分析与应用

张秀琨 郑刚 刘传威 高安国

徐州坝山环保热电有限公司 江苏徐州 221004

作者简介:张秀琨(1957-),男,江苏赣榆人,研究员级高工,现任(中外合资)徐州

坝山环保热电有限公司总经理。郑刚(1975-),男,安徽淮南人,工程师,现任(中外合资)徐州坝山环保热电有限公司生产管理部检修经理兼锅炉专业工程师。

电话0516-83269918,[1**********]。E-mail:[email protected]

摘要:降低汽轮机冷源损失,提高企业综合能源利用效率和经济效益,已成为当前热电行业

亟待解决的关键问题之一。针对徐州坝山热电厂供热发电机组技改案例,从安全、技术、经

济上对抽凝汽轮机组改造低真空供热的可行性进行了分析,并提出了技术方案,现场应用后

取得较好的效果。

关键词: 低真空供热;工艺流程:技术创新;效果;

The Analysis and Application of Low Vacuum Circulating

Water Heating Technology of Condensate Pumping Unit

Zhang xiu kun Zheng Gang Liu chuan wei Gao an guo

(Xuzhou Bashan Environmental Protection Thermoelectricity Limited

Company 221004)

Abstract : It has become one of the key questions to be solved that how to reduce the loss of steam turbine heat and improve the interprise’s energy use efficiency and the economic efficiency . In view of the technological transformation case for heating power of Xuzhou Bashan thermal power plant,this paper analyses the feasibility of the transformation of low vacuum heating technology of condensate pumping unit from the security, the technology and the economy aspect, thus proposed technical solutions ,and achieve good effect after field application.

Keywords : low vacuum heating, technical process,technological innovation,effect

目前,热电厂综合热效率通常为30% ~40%,其它热量被白白损失掉了,其中最大的就是

凝汽器的冷源损失,约占总损失的60%。在中、小型热电厂中,利用凝汽式供热机组排汽的

汽化潜热加热冷却循环水,直接进行供热,既能在现有设备的基础上增加热电厂的供热能力,又能减少汽轮机组的冷源损失,是一项节约能源、改善环境、深化热电联产的有力措施。徐

州坝山环保热电有限公司对现有2×15MW供热发电机组实施低真空循环水供热可行性进行了

分析,提出了技术方案,并组织了实施,取得了很好的效果。

1.低真空循环水供热可行性分析

抽凝式汽轮机低真空运行,利用循环水供热是节约能源、改善环境、提高热电企业经济

效益的有效途径。国家计委、经贸委、建设部、国家环保总局联合下发的计《2000》1268

号文《关于发展热电联产的规定》明确指出:热电联产具有节约能源,改善环境,提高供热

质量,增加电力供汽等综合效益。文件规定50MW以下的供热式汽轮发电机必须符合以下指

标:a 总热效率年平均大于45%。b 热电联产的热电比平均大于100%,抽凝式汽轮机低真空

运行,利用循环水供热,其系统热效率可达到70%—80%左右,热电比可达到800%,经济效

率显著。

1 .1 汽机改造前 C15-4.9/0.981-3

机组的额定参数:

1.2 汽机改造后C15-4.9/0.981-3机组改造为低真空运行后参数:

2.低真空改造技术方案

2.1我公司C15-4.9/0.981-3型机组低真空改造后的影响分析:

在不增加主要设备的情况下,利用抽凝式汽轮机排汽潜热,采用循环水城市居民供暖,

凝汽器作为表面式加热器,循环水被加热后对外供热,凝汽器内汽侧的压力决定了循环水的

温度,它们之间的关系表示为:

tw=ts-δ2t

其中:tw2——循环水出口温度,℃;

ts—凝汽器压力所对汽的饱和温度,℃;

δt—凝汽器热温差,一般为5~15℃。

正常情况下,15MW汽轮机运行时的排汽压力为0.005MP左右,所对应的温度为33℃,

循环水出口温度为25℃左右,这不能满足采暖和供热水的要求,必须提高凝汽器工作压力。

由于机组安全性等原因的限制,汽轮机运行时凝汽器的压力只能提高到0.04~0.05MPa,相

应的饱和温度为75~80℃,循环水出口温度为65~75℃,70℃热水直接供热已能满足供暖

要求,回水温度为55~60℃。

15MW抽凝式汽轮机在正常工业供汽情况下,有43t/h的蒸汽排到凝汽器,将汽轮机的

排汽压力提高到0.05MPa,其排汽温度为81℃,循环水出口的温度可达到70℃,根据计算可

知一台15MW抽凝式汽轮机在满足正常工业抽汽的条件下,低真空运行循环水供暖面积可达

到50万平方米。

2.2我公司C15-4.9/0.981-3型机组低真空供热改造前后机组安全性对比分析:

15MW汽轮机低真空循环水供暖对汽轮机转子的轴向推力、汽缸的膨胀、凝汽器的强度进

行校核计算。根据已运行的机组经验对汽轮机转子的轴向推力、汽缸的膨胀影响不大不需改

动。改动的项目有:

2.2.1将凝汽器循环水由双路双流程改为单路四流程(也可维持原来双路双流程)。其目的:

一是提高循环水在管内的流速,这样既可以减少铜管结垢,又可增强换热效果;二是提高循

环水的出口温度。(如下图)

2.2.2 考虑到机组改造低真空循环水供热后,凝汽器所承受的压力由0.15Mpa上升到

0.3Mpa,所以将凝汽器大盖钢板厚度由20mm增加到26mm,端盖一侧的加强杆由3个增加到

6个。为了解决抽凝机组改造低真空循环水供热,排汽过热度高的问题,在凝汽器排汽口加

装二组除盐水喷淋装置。为了减少机组改造后低真空运行引起机组轴向推力增加的问题,将

前汽封平衡盘漏汽改至低加。两台机组改造费40万元,工期每台15天(包括厂家校核计算

的费用)。

2.2.3 15MW汽轮机低真空循环水供暖,如外网供热面积达到50万平方米,汽轮机的发电

2能力及抽汽能力不受任何影响,如外网供暖面积达到25万m,则循环水回水温度升高,真

空降低,影响发电负荷降低,为发满电负荷,可采取外网供暖与冷水塔并用的办法。具体方

法是这样,将凝汽器一侧的排水,用阀门节流的方法将一部分循环水送进冷水塔降温。同时

用循环水泵将冷水塔降温后的水,用泵出口门节流送进凝汽器,达到凝汽器循环水进出平衡。

循环泵送出的水和外网循环回水一同进入凝汽器。

2.3 我公司C15-4.9/0.981-3型机组低真空改造方案设计:

2 15MW汽轮机低真空循环水供暖如达到50万m时,同时可带满电负荷及工业抽汽,此时机

组进汽量比非低真空运行增加13吨。汽轮机低真空循环水供暖面积为50万平方米,汽轮机

在安装前将冷凝器换成符合循环水供热要求的机组,两台机组都改造成循环水供热后,其供

热能力为100万平方米。 厂内设换热站,根据外网选择热循环泵,安装外网回水过滤器、

外网补水泵,如按130万平方米的供热能力设立换热站,机组低真空循环水供热,需配三台

循环水泵,两台补水泵,加装一台过滤器,尖峰换热器。

徐州坝山环保热电有限公司供热居民区绿地世纪城距公司1.2公里,一期建筑面积约

130万平方米,总的采暖面积为130万平方米。二期向东扩建(100万平方米)和公司一路之隔,

是循环水供热所选的特佳位置。

3.机组改造工作

中、低压凝汽式汽轮机组冬季低真空运行供热虽说目前积累较多经验,但也存在许多问

题,诸如,对机组发电量有影响,机组运行安全性较差(排汽缸温度高,振动增大,凝汽器

承压等),我公司在进行改造时,根据以往改造存在的问题,进行了如下完善:

3.1 机组改造后采取的主要安全措施:

在保留原循环冷却系统的基础上,将凝汽器循环水由双路双流程改为单路四流程(也可

维持原来双路双流程),且两套系统可由阀门切换方便灵活,其改造效果是提高循环水在凝汽

器铜管流速, 防止结垢, 增强换热效果,提高循环水出口温度。 为了防止机组改造低真空运

行后轴向推力增加, 对原汽封系统进行改造, 将前汽封平衡盘 漏汽改至低压加热器, 平衡

因工况变化造成轴向推力增加, 确保动静部分间隙基本不变,机组振动无变化。 考虑到机

组改为低真空运行循环水供热后, 在事故状态下, 回水压力将大大超过承压0.196MPa,为

确保设备安全, 将凝汽器进行强化处理(将凝汽器大盖钢板厚度由20mm增至26mm,螺栓加

粗, 端盖加强杆由3条增至6条等措施)使凝汽器水侧承压能力由0.196MPa增加至

0.6MPa 以上, 确保事故状态下机组安全性。

在采暖初寒期及末寒期, 为避免改造后排汽过热度高, 排汽缸温度不宜控制以至影响

电负荷的弊端, 在凝汽器排汽口加装三组除盐水喷水降温装置, 确保电负荷不受影响, 排

汽缸温度控制在70℃以下, 避免对机组振动及寿命影响。 在供暖初寒期和末寒期将原供热

管网中的4-6万面积做为调峰,严寒期仍由原水网供热, 初末寒期由低真空循环水供热达到

最为有效利用热量, 节约燃煤消耗, 也避免因热量散不出而 造成循环回水水温过高并对电

负荷造成影响。本系统循环水供热系统与原循环水系统, 可以在不停机情况下自由切换, 提

高汽机运行可靠性。 在供热外网建设中, 采用聚胺脂发泡, 高密度聚乙烯外防护直埋技术,

将热损失降至最低 同时采用直埋型伸缩节, 减少井室设置,大量减少了施工费用, 明显提

高运行经济性, 且补水率控制在2 ~ 3 % 以内, 达到同行业先进水平。

3.2 低温循环水站内设施具体情况:

在站内设计中, 考虑到设备故障及电网调峰限制,装置了尖峰换热器, 做为事故情况

下热 量补充, 确保供热效果, 提高了系统可靠性, 同时采用变频补水装置, 一方面节约电

力消耗 , 同时补水压力恒定减少对热网冲击, 确保整个系统安全经济运行。

3.3 机组改造低真空运行后对轴向位移、汽缸膨胀的影响:

汽轮机转子的轴向推力是由动叶前后的压差和蒸汽在动叶内动量变化产生的推力;叶

轮轮盘前后压差作用产生的推力以及静推力几部分组成。当汽轮机低真空运行时,这些推力

将受到影响。对于冲动式汽轮机,轴向推力随背压的增加而增大。根据我公司汽轮机轴向推

力计算,当背压P2=0.055MPa时,机组的轴向推力比纯凝汽工况时的轴向推力大近一倍。

为保证机组安全运行,可以采取降低前端汽封压力,增加叶轮平衡孔面积和拆除末级等方法

减小轴向推力。但是,从目前已进行低真空运行的机组运行情况看,轴向推力的增加,仍然

在机组推力轴承安全运行的范围内,因此对机组可以不必改动,仍能保证安全运行。低真空

运行时,由于背压提高,排汽温度升高,汽缸膨胀量增大,从而改变了通流部份的动静间隙。

静子以后缸中心为零点向前膨胀,转子以推力轴承为零点向后伸长,但是由于温度变化不大,

动静间隙的变化不致于产生摩擦和振动。就现有机组低真空运行情况来看, 对汽缸膨胀影

在正常范围内。

4.低真空循环水供热运行效果

根据可行性分析报告,我公司在08年8月开工对#1机进行了技术改造,工程历时80

2天,12月28日正式对外供热,供热面积50.2万m,具体运行效果如下:

4.1 供热发电经济分析:

24.1.1 #1机组容量15MW,低真空循环水供热面积50.2万m时,整个冬季供暖期为100天,

每平方面积按0.012元/小时收费, 50.2万平方米的供暖收入为:

W1=50.2×24×100×0.012=1445.8(万元)

4.1.2

利用该技术在冬季采暖期完全关停冷却塔,把汽轮机排汽温度完全加热到循环冷却水

中,使热能全部利用。原抽汽供暖不能把供出的蒸汽冷凝水回收。

供热面积:50万平方米

供热时间:100天

按设计要求每小时每万平方米需0.5t蒸汽,则每小时50.2万平方米需蒸汽25吨,蒸汽完

全转化成冷凝水,冷凝水按成本价20元/t计算,冷凝水回收收入:

W2=100×25×24×20=120(万元)

4.1.3 增加成本

机组同时带满电负荷及工业抽汽,此时机组进汽量比非低真空运行增加13吨,按13吨蒸汽

耗原煤2.5吨,按原煤单价500元/吨计算,供暖100天,增加蒸汽成本为2.5×500×24×

100=300(万元),考虑增加的循环泵的电费、水费、维修费用约计100万元,成本为: W3=300+100=400(万元)

投入运行后,一台机组低真空循环水供暖总效益为:

W=W1+W2-W3=1445.8+120-400=1165.8(万元)

5.结论

采用循环水供热,将原来排入大气中的能源,用于集中供热,它不仅节约了大量的能源,

减少了环境污染,也是现在热电企业节能挖潜,走出自身困境的有力措施。系统总节能率提

高,节能效果明显,此项技术完善,在华北、东北地区具有很高推广价值, 同时考虑到夏季

增加生活热水供应和制冷负荷,如进一步完善可达到全年运行,这将对提高热电厂能源综合利用水平, 改善环境,降低成本,提高供热质量有着重大意义。因此实践证明中,小型抽汽式汽轮机改造为低真空循环水供热技术上可行,经济效益、社会效益、环保效益显著, 是小型火电厂、热电厂继续生存和发展的途径。

参考文献:

1、冯永华,徐文忠。火电厂循环冷却水废热回收利用问题研究[J]。节能,2007(3):P5-P6

2、张子敬。低真空供热热网改造中的经济性探讨[J]。节能技术,2005(3): P23-P24

3、吴星,付林,胡鹏。 电厂循环水供热技术的研究与应用[J]。区域供热,2008(4)P41-P42

4、曹丽华。中小型汽轮机低真空供热的安全性分析[J]。汽轮机技术,2004(5)P36-P37

抽凝机组低真空循环水供热技术分析与应用

张秀琨 郑刚 刘传威 高安国

徐州坝山环保热电有限公司 江苏徐州 221004

作者简介:张秀琨(1957-),男,江苏赣榆人,研究员级高工,现任(中外合资)徐州

坝山环保热电有限公司总经理。郑刚(1975-),男,安徽淮南人,工程师,现任(中外合资)徐州坝山环保热电有限公司生产管理部检修经理兼锅炉专业工程师。

电话0516-83269918,[1**********]。E-mail:[email protected]

摘要:降低汽轮机冷源损失,提高企业综合能源利用效率和经济效益,已成为当前热电行业

亟待解决的关键问题之一。针对徐州坝山热电厂供热发电机组技改案例,从安全、技术、经

济上对抽凝汽轮机组改造低真空供热的可行性进行了分析,并提出了技术方案,现场应用后

取得较好的效果。

关键词: 低真空供热;工艺流程:技术创新;效果;

The Analysis and Application of Low Vacuum Circulating

Water Heating Technology of Condensate Pumping Unit

Zhang xiu kun Zheng Gang Liu chuan wei Gao an guo

(Xuzhou Bashan Environmental Protection Thermoelectricity Limited

Company 221004)

Abstract : It has become one of the key questions to be solved that how to reduce the loss of steam turbine heat and improve the interprise’s energy use efficiency and the economic efficiency . In view of the technological transformation case for heating power of Xuzhou Bashan thermal power plant,this paper analyses the feasibility of the transformation of low vacuum heating technology of condensate pumping unit from the security, the technology and the economy aspect, thus proposed technical solutions ,and achieve good effect after field application.

Keywords : low vacuum heating, technical process,technological innovation,effect

目前,热电厂综合热效率通常为30% ~40%,其它热量被白白损失掉了,其中最大的就是

凝汽器的冷源损失,约占总损失的60%。在中、小型热电厂中,利用凝汽式供热机组排汽的

汽化潜热加热冷却循环水,直接进行供热,既能在现有设备的基础上增加热电厂的供热能力,又能减少汽轮机组的冷源损失,是一项节约能源、改善环境、深化热电联产的有力措施。徐

州坝山环保热电有限公司对现有2×15MW供热发电机组实施低真空循环水供热可行性进行了

分析,提出了技术方案,并组织了实施,取得了很好的效果。

1.低真空循环水供热可行性分析

抽凝式汽轮机低真空运行,利用循环水供热是节约能源、改善环境、提高热电企业经济

效益的有效途径。国家计委、经贸委、建设部、国家环保总局联合下发的计《2000》1268

号文《关于发展热电联产的规定》明确指出:热电联产具有节约能源,改善环境,提高供热

质量,增加电力供汽等综合效益。文件规定50MW以下的供热式汽轮发电机必须符合以下指

标:a 总热效率年平均大于45%。b 热电联产的热电比平均大于100%,抽凝式汽轮机低真空

运行,利用循环水供热,其系统热效率可达到70%—80%左右,热电比可达到800%,经济效

率显著。

1 .1 汽机改造前 C15-4.9/0.981-3

机组的额定参数:

1.2 汽机改造后C15-4.9/0.981-3机组改造为低真空运行后参数:

2.低真空改造技术方案

2.1我公司C15-4.9/0.981-3型机组低真空改造后的影响分析:

在不增加主要设备的情况下,利用抽凝式汽轮机排汽潜热,采用循环水城市居民供暖,

凝汽器作为表面式加热器,循环水被加热后对外供热,凝汽器内汽侧的压力决定了循环水的

温度,它们之间的关系表示为:

tw=ts-δ2t

其中:tw2——循环水出口温度,℃;

ts—凝汽器压力所对汽的饱和温度,℃;

δt—凝汽器热温差,一般为5~15℃。

正常情况下,15MW汽轮机运行时的排汽压力为0.005MP左右,所对应的温度为33℃,

循环水出口温度为25℃左右,这不能满足采暖和供热水的要求,必须提高凝汽器工作压力。

由于机组安全性等原因的限制,汽轮机运行时凝汽器的压力只能提高到0.04~0.05MPa,相

应的饱和温度为75~80℃,循环水出口温度为65~75℃,70℃热水直接供热已能满足供暖

要求,回水温度为55~60℃。

15MW抽凝式汽轮机在正常工业供汽情况下,有43t/h的蒸汽排到凝汽器,将汽轮机的

排汽压力提高到0.05MPa,其排汽温度为81℃,循环水出口的温度可达到70℃,根据计算可

知一台15MW抽凝式汽轮机在满足正常工业抽汽的条件下,低真空运行循环水供暖面积可达

到50万平方米。

2.2我公司C15-4.9/0.981-3型机组低真空供热改造前后机组安全性对比分析:

15MW汽轮机低真空循环水供暖对汽轮机转子的轴向推力、汽缸的膨胀、凝汽器的强度进

行校核计算。根据已运行的机组经验对汽轮机转子的轴向推力、汽缸的膨胀影响不大不需改

动。改动的项目有:

2.2.1将凝汽器循环水由双路双流程改为单路四流程(也可维持原来双路双流程)。其目的:

一是提高循环水在管内的流速,这样既可以减少铜管结垢,又可增强换热效果;二是提高循

环水的出口温度。(如下图)

2.2.2 考虑到机组改造低真空循环水供热后,凝汽器所承受的压力由0.15Mpa上升到

0.3Mpa,所以将凝汽器大盖钢板厚度由20mm增加到26mm,端盖一侧的加强杆由3个增加到

6个。为了解决抽凝机组改造低真空循环水供热,排汽过热度高的问题,在凝汽器排汽口加

装二组除盐水喷淋装置。为了减少机组改造后低真空运行引起机组轴向推力增加的问题,将

前汽封平衡盘漏汽改至低加。两台机组改造费40万元,工期每台15天(包括厂家校核计算

的费用)。

2.2.3 15MW汽轮机低真空循环水供暖,如外网供热面积达到50万平方米,汽轮机的发电

2能力及抽汽能力不受任何影响,如外网供暖面积达到25万m,则循环水回水温度升高,真

空降低,影响发电负荷降低,为发满电负荷,可采取外网供暖与冷水塔并用的办法。具体方

法是这样,将凝汽器一侧的排水,用阀门节流的方法将一部分循环水送进冷水塔降温。同时

用循环水泵将冷水塔降温后的水,用泵出口门节流送进凝汽器,达到凝汽器循环水进出平衡。

循环泵送出的水和外网循环回水一同进入凝汽器。

2.3 我公司C15-4.9/0.981-3型机组低真空改造方案设计:

2 15MW汽轮机低真空循环水供暖如达到50万m时,同时可带满电负荷及工业抽汽,此时机

组进汽量比非低真空运行增加13吨。汽轮机低真空循环水供暖面积为50万平方米,汽轮机

在安装前将冷凝器换成符合循环水供热要求的机组,两台机组都改造成循环水供热后,其供

热能力为100万平方米。 厂内设换热站,根据外网选择热循环泵,安装外网回水过滤器、

外网补水泵,如按130万平方米的供热能力设立换热站,机组低真空循环水供热,需配三台

循环水泵,两台补水泵,加装一台过滤器,尖峰换热器。

徐州坝山环保热电有限公司供热居民区绿地世纪城距公司1.2公里,一期建筑面积约

130万平方米,总的采暖面积为130万平方米。二期向东扩建(100万平方米)和公司一路之隔,

是循环水供热所选的特佳位置。

3.机组改造工作

中、低压凝汽式汽轮机组冬季低真空运行供热虽说目前积累较多经验,但也存在许多问

题,诸如,对机组发电量有影响,机组运行安全性较差(排汽缸温度高,振动增大,凝汽器

承压等),我公司在进行改造时,根据以往改造存在的问题,进行了如下完善:

3.1 机组改造后采取的主要安全措施:

在保留原循环冷却系统的基础上,将凝汽器循环水由双路双流程改为单路四流程(也可

维持原来双路双流程),且两套系统可由阀门切换方便灵活,其改造效果是提高循环水在凝汽

器铜管流速, 防止结垢, 增强换热效果,提高循环水出口温度。 为了防止机组改造低真空运

行后轴向推力增加, 对原汽封系统进行改造, 将前汽封平衡盘 漏汽改至低压加热器, 平衡

因工况变化造成轴向推力增加, 确保动静部分间隙基本不变,机组振动无变化。 考虑到机

组改为低真空运行循环水供热后, 在事故状态下, 回水压力将大大超过承压0.196MPa,为

确保设备安全, 将凝汽器进行强化处理(将凝汽器大盖钢板厚度由20mm增至26mm,螺栓加

粗, 端盖加强杆由3条增至6条等措施)使凝汽器水侧承压能力由0.196MPa增加至

0.6MPa 以上, 确保事故状态下机组安全性。

在采暖初寒期及末寒期, 为避免改造后排汽过热度高, 排汽缸温度不宜控制以至影响

电负荷的弊端, 在凝汽器排汽口加装三组除盐水喷水降温装置, 确保电负荷不受影响, 排

汽缸温度控制在70℃以下, 避免对机组振动及寿命影响。 在供暖初寒期和末寒期将原供热

管网中的4-6万面积做为调峰,严寒期仍由原水网供热, 初末寒期由低真空循环水供热达到

最为有效利用热量, 节约燃煤消耗, 也避免因热量散不出而 造成循环回水水温过高并对电

负荷造成影响。本系统循环水供热系统与原循环水系统, 可以在不停机情况下自由切换, 提

高汽机运行可靠性。 在供热外网建设中, 采用聚胺脂发泡, 高密度聚乙烯外防护直埋技术,

将热损失降至最低 同时采用直埋型伸缩节, 减少井室设置,大量减少了施工费用, 明显提

高运行经济性, 且补水率控制在2 ~ 3 % 以内, 达到同行业先进水平。

3.2 低温循环水站内设施具体情况:

在站内设计中, 考虑到设备故障及电网调峰限制,装置了尖峰换热器, 做为事故情况

下热 量补充, 确保供热效果, 提高了系统可靠性, 同时采用变频补水装置, 一方面节约电

力消耗 , 同时补水压力恒定减少对热网冲击, 确保整个系统安全经济运行。

3.3 机组改造低真空运行后对轴向位移、汽缸膨胀的影响:

汽轮机转子的轴向推力是由动叶前后的压差和蒸汽在动叶内动量变化产生的推力;叶

轮轮盘前后压差作用产生的推力以及静推力几部分组成。当汽轮机低真空运行时,这些推力

将受到影响。对于冲动式汽轮机,轴向推力随背压的增加而增大。根据我公司汽轮机轴向推

力计算,当背压P2=0.055MPa时,机组的轴向推力比纯凝汽工况时的轴向推力大近一倍。

为保证机组安全运行,可以采取降低前端汽封压力,增加叶轮平衡孔面积和拆除末级等方法

减小轴向推力。但是,从目前已进行低真空运行的机组运行情况看,轴向推力的增加,仍然

在机组推力轴承安全运行的范围内,因此对机组可以不必改动,仍能保证安全运行。低真空

运行时,由于背压提高,排汽温度升高,汽缸膨胀量增大,从而改变了通流部份的动静间隙。

静子以后缸中心为零点向前膨胀,转子以推力轴承为零点向后伸长,但是由于温度变化不大,

动静间隙的变化不致于产生摩擦和振动。就现有机组低真空运行情况来看, 对汽缸膨胀影

在正常范围内。

4.低真空循环水供热运行效果

根据可行性分析报告,我公司在08年8月开工对#1机进行了技术改造,工程历时80

2天,12月28日正式对外供热,供热面积50.2万m,具体运行效果如下:

4.1 供热发电经济分析:

24.1.1 #1机组容量15MW,低真空循环水供热面积50.2万m时,整个冬季供暖期为100天,

每平方面积按0.012元/小时收费, 50.2万平方米的供暖收入为:

W1=50.2×24×100×0.012=1445.8(万元)

4.1.2

利用该技术在冬季采暖期完全关停冷却塔,把汽轮机排汽温度完全加热到循环冷却水

中,使热能全部利用。原抽汽供暖不能把供出的蒸汽冷凝水回收。

供热面积:50万平方米

供热时间:100天

按设计要求每小时每万平方米需0.5t蒸汽,则每小时50.2万平方米需蒸汽25吨,蒸汽完

全转化成冷凝水,冷凝水按成本价20元/t计算,冷凝水回收收入:

W2=100×25×24×20=120(万元)

4.1.3 增加成本

机组同时带满电负荷及工业抽汽,此时机组进汽量比非低真空运行增加13吨,按13吨蒸汽

耗原煤2.5吨,按原煤单价500元/吨计算,供暖100天,增加蒸汽成本为2.5×500×24×

100=300(万元),考虑增加的循环泵的电费、水费、维修费用约计100万元,成本为: W3=300+100=400(万元)

投入运行后,一台机组低真空循环水供暖总效益为:

W=W1+W2-W3=1445.8+120-400=1165.8(万元)

5.结论

采用循环水供热,将原来排入大气中的能源,用于集中供热,它不仅节约了大量的能源,

减少了环境污染,也是现在热电企业节能挖潜,走出自身困境的有力措施。系统总节能率提

高,节能效果明显,此项技术完善,在华北、东北地区具有很高推广价值, 同时考虑到夏季

增加生活热水供应和制冷负荷,如进一步完善可达到全年运行,这将对提高热电厂能源综合利用水平, 改善环境,降低成本,提高供热质量有着重大意义。因此实践证明中,小型抽汽式汽轮机改造为低真空循环水供热技术上可行,经济效益、社会效益、环保效益显著, 是小型火电厂、热电厂继续生存和发展的途径。

参考文献:

1、冯永华,徐文忠。火电厂循环冷却水废热回收利用问题研究[J]。节能,2007(3):P5-P6

2、张子敬。低真空供热热网改造中的经济性探讨[J]。节能技术,2005(3): P23-P24

3、吴星,付林,胡鹏。 电厂循环水供热技术的研究与应用[J]。区域供热,2008(4)P41-P42

4、曹丽华。中小型汽轮机低真空供热的安全性分析[J]。汽轮机技术,2004(5)P36-P37


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