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淺談我廠新型背壓機組超低熱量損失運行

欄目:協會論文集 發布時間:2020-04-26

淺談我廠新型背壓機組超低熱量損失運行

賴培添

摘要:我廠新型背壓式汽輪機啟停過程中超低熱量的損失及工質全回收,以及機組三級抽汽壓力作除氧器工作汽源大幅減少除氧器加熱蒸汽的節流損失。為了減少汽輪機排汽損失和回收汽輪機的排汽焓,其方式是靠通往排汽吸收器的除鹽水,吸收了通往汽輪機后汽缸排汽的汽化潛熱后急劇凝結,排汽的比容迅速減小而形成。水環式真空泵及時抽出排汽吸收器內不凝結氣體(少量低溫),既能保證汽輪機真空,回收汽輪機的排汽熱量和提高除氧器進水溫度,又保證汽輪機真空,避免了原抽凝式機組的冷源損失和循環冷卻水耗,達到節能降耗的目的;提高了全廠熱效率和經濟性,做到機組最佳超低熱量損失運行。

關鍵詞:新型背壓機;超低熱量;運行   

 1 前言 

我廠位于福鼎市龍安工業區,是一家熱電聯產企業。我廠淘汰工業區44家小鍋爐來集中供熱,保證供熱質量,提高勞動生產效率,節約燃料,更重要的是可以減輕環境污染,優化生態環境。我廠熱用戶是生產全國生態合成革40%總量的企業鏈和全國電池巨頭寧德時代寧德邦普企業。我廠帶低真空回熱新型背壓式汽輪機是我們集團專利機組,其機組技術創新成果回收汽輪機的排汽熱量和節能降耗效果,保持機組超低熱量損失運行,提高了我廠熱利用率和機組發電量,同時改善大氣與投資環境。

    2 機組簡介

我廠帶低真空回熱新型背壓式汽輪機型號EHNGL40/40,主汽壓力13.0 MPa(a),主汽溫度535℃,額定進汽量150t/h,額定功率20MW,額定轉速7026r/min,生產廠家為杭州汽輪機股份有限公司,末頁附圖是機組汽水系統圖和汽輪機主要參數表。帶低真空回熱新型背壓式汽輪機高、低壓調節汽閥由DEH系統控制,高壓調節汽閥開度控制一抽壓力,二抽流量,低壓調節汽閥開度控制三抽和排汽壓力,機組采用“以熱定電”的運行方式。

 3 機組熱量回收措施

3.1 機組啟停疏水系統工質熱量回收

主蒸汽管道疏水、抽汽管路疏水接至管道疏水擴容器,跟除鹽水混合排入低位水箱;新型背壓式汽輪機啟、停過程為減少大量的熱量及工質損失,我們廠安裝一臺疏水膨脹箱,一臺低位水箱和兩臺疏水泵,經疏水泵將低位水水箱水上水到除氧器,達到節能降耗的目的,汽缸疏水引至本體疏水擴容箱排入排汽吸收器。為了防止水或蒸汽從疏水管倒流到汽輪機中,低位水箱和排入排汽吸收器投水位高聯鎖啟泵保護。管道疏水擴容器和管道全部包保溫,減少疏水系統散熱損失,對提高機組熱量及工質回收,達到降耗目的。

3.2 汽封冷卻器工質熱量回收

汽輪機前后汽封為梳齒結構, 可有效阻止蒸汽軸向外漏, 前汽封第一段漏汽引至二級抽汽管,前汽封第二段漏汽和后汽封相連用以封汽。為防止汽缸汽封處高溫蒸汽漏入軸承箱造成軸承溫度升高及潤滑油中帶水;汽輪機采用了閉式汽封系統,汽輪機開機啟動時,汽封封氣工作汽源為蒸汽聯箱直接供汽。當漏汽量增大時, 可投汽封冷卻器的射汽器,蒸汽由供熱聯箱或二級抽汽提供,壓力控制在0.82.0MPa。汽封冷卻器運行時,冷卻疏水流入低位水箱在用疏水泵打到除氧器,同時加熱補給水,回收軸封漏氣,從而減少軸封漏氣及熱量損失,并改善汽機房的環境條件。

3.3 機組啟機和運行背壓排汽工質熱量回收

新型背壓式汽輪機啟機時 ,機組可以全部回收機組沖轉工質熱量。新型背壓機組帶有低真空,機組沖轉進流量很小,而且機組沖轉升速過程中,機組振動幅值小和噪音小,相比背壓機組節約能源,改善環境,提高機組安全運行。

新型背壓式汽輪機正常運行時,化水來除鹽補充水通DN150主噴嘴和三個DN50輔助噴嘴進入排汽吸收器,里外分三層向下旋轉噴出水幕。排汽吸收器頂部設抽汽口,由于真空泵的作用,使汽輪機排汽通過汽連通管與除鹽噴霧水形成逆向流動,除鹽水吸收汽輪機排汽的汽化潛熱后急劇凝結,形成真空(-0.03~-0.07 MPa之間),大約80℃左右的回熱水匯集入排汽吸收器,再由回熱水泵打出至中繼除鹽水箱(800 m3)?;責崴腹苌显O有總隔離閥,實現與中繼水箱的隔離作用。水環式真空泵吸氣均勻,工作平穩可靠等優點,保持機組真空正常范圍,保證機組安全和經濟運行。

新型背壓機通過低調進入后氣缸總蒸汽流量p53.13t、壓力1.6 MPa(a)、溫度277℃、飽和蒸汽焓值h2983.32KJ/Kg),三級抽汽到除氧器加熱流量p133.3t、壓力0.72 MPa(a)、溫度200℃、飽和蒸汽焓值h12844.20KJ/Kg),新型背壓機排氣流量p219.72t、壓力0.05 MPa(a)、溫度80℃、飽和蒸汽焓值h2334.95KJ/Kg,汽輪機內效率nr80%,汽輪機機械,散熱、自用動力損失效率ns97%,發電機效率nd97.4%;新型背壓機后氣缸發電量為P2;依據計算公式電量 P2=;算出發電量P2=12.01MN。我廠新型背壓機組低調全開運行電負荷到22MN,同時通過控制中繼除鹽水箱水位平衡每天的供汽峰谷,突破機組運行受供熱低谷時的限制(與抽凝機組一樣),實現機組“多發電”的功能,而且更重要是把除鹽水溫度20℃提高到80℃,全部回收汽輪機的排汽熱量。

我廠每臺鍋爐設計低低溫省煤器,要求低低溫省煤器進水溫度要70℃以上,新型背壓機組排汽吸收器出水溫度80℃左右,避免除氧器進水溫度需要混合式加熱器提高水溫產生蒸汽節流損失和除氧器上水壓力波動,提高機組系統安全性;提高除氧器進水溫度,避免了原抽凝式機組的冷源損失和循環冷卻水耗,做到節能效果,做到機組最佳超低熱量損失運行,提高了全廠熱利用率和經濟性。

3.4 機組各級抽汽加熱工質和熱量回收

以汽輪機的低壓調節汽閥為界分為高、低壓兩部分, 其中高壓部分設有一個調節級和十三個壓力級;調節級后第四個壓力級處設有一級非調整抽汽口作為一號高壓加熱器汽源;調節級后第十三個壓力級處設有二級調整抽汽口作為二號高壓加熱器汽源和提供給熱用戶。機組兩臺高加熱器疏水、啟動排氣和運行排氣,全部流入除氧器,提高除氧器給水溫度,減少機組工質和熱量損失。低壓部分設有十三個壓力級,在第四個壓力級處設有一個非調整抽汽口(三級非調整抽汽),提供除氧器工作汽源,避免除氧器加熱汽源來至蒸汽分配箱蒸汽減壓調節閥節流損失熱量,提高機組總效能,減小廠區噪音。

   4 結束語

供熱常規背壓機組在啟停時,特別在機組沖轉時,背壓機組開啟背壓排空電動門,沖轉時間長,浪費大量工質熱量,而我廠新型背壓機組可以全部回收機組啟停和沖轉工質熱量。我廠帶低真空回熱新型背壓式汽輪機除機組高低調節和機組做功流熱量損失外,該機組本體和輔機設備全部包保溫,機組整體環境溫度不高,整體機組散熱極小,做到機組工質全回收和提高除氧器進水溫,提高全廠熱效率和經濟。新型背壓機組超低熱量損失運行,節能效果明顯,對中、小供熱機組新建和改造具有一定推廣意義和參考價值。

參考文獻

[1] 王國清. 汽輪機設備運行. 中國電力出版社,20051月第一版

[2] 邵和春. 汽輪機運行. 中國電力出版社,20065月第二版

[3] 福能龍安熱電有限公司.汽機運行規程.20181.


 

附圖1:熱力系統圖


附表1汽輪機主要參數表

 


 


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