汽轮机低真空循环水供热节能方案

　　随着国家《能源法》的颁布实施和世界能源的日益短缺，企业的节能工作显得越来越重要了。一个热电厂，厂内的综合热效率仅为30%～40%，其它热量白白损失掉了，而其中最大的就是凝汽器的冷源损失，约占总损失的60%。如何降低冷源损失，提高全厂热效率、达到节能挖潜的目的，是目前急待解决的问题。某热电厂是一个热电联产，供热为主的小型热电厂，机组小、热效率较低，2001年，采用汽轮机低真空循环水供热的方法取得了良好的效益和较为成功的经验，以下是详细的情况介绍。

　　1循环水供热的可行性分析

　　某热电厂的机组配置为9炉6机，总产汽能力为530 t/h，发电能力为36 MW。利用循环水供热，需在抽凝机组中进行。该厂共有3台抽凝机组，其中一台6 MW抽凝机组采用3台玻璃钢冷却塔进行冷却，由于当时设计位置的原因，积水池和冷却面积偏小，冷却效果本身就达不到设计要求，并且该厂所处的地区水质硬度非常大，又位于街道边上，运行不久塔内就会沉积大量的灰尘和泥垢，严重堵塞了填料的缝隙，致使水流不畅，必须用3台风机进行连续不断的强制通风，耗用大量的电能。尽管如此，通常循环水进出口温差也只有3～5 ℃。另外，由于积水池有限，塔内沉积的泥土、杂质等来不及沉淀就回到循环水中，这些泥垢在凝汽器铜管内壁附着，致使铜管结垢，换热效果差，排汽温度升高（严重时高达60 ℃以上），形成换热的恶性循环。为了解决此问题，该厂每年必须对凝汽器铜管和冷却塔填料进行清理，生产成本提高。如果使该机组利用循环水供热，一是可以解决冷却塔冷却效果不良的问题；二是循环水采用较为洁净的软化水，防止了在凝汽器铜管内壁结垢的问题；三是该机组本身的排汽温度高，利用循环水供热后排汽温度相对其它机组提高得较少，对机组的影响小。因此，在该6 MW抽凝机组上实施改造是必要的。

　　1.16  MW抽凝机组的技术参数

　　型号：CN 6—35/9 型

　　生产厂家：杭州汽轮发电机厂

　　设计排汽温度：36 ℃

　　设计排汽压力：0.005 9 MPa

　　设计真空值：－0.094 MPa

　　循环水流量：1 400  t/h

　　热网供水温度：tg≈60 ℃供水焓值：hg=251.5kJ/kg

　　热网回水温度：th≈50 ℃回水焓值：hh=209.3kJ/kg

　　循环泵电机：37 kW  3台

　　冷却塔风机：30 kW  3台

　　1.2计算数据

　　降低凝汽器真空，提高循环水温度后的计算数据见表1。

　　可以看出，如果将机组排汽温度提高到70 ℃，机组的发电功率下降8.0%，就可将循环水温加热到60 ℃以上，尽管供水温度不高，但采用低温度大流量的方法，可满足冬季采暖的需求。

　　1.3循环水供热可带采暖面积计算

　　石家庄市单位采暖面积所需热量为0.064 kW/m2；循环水放出热量为16 411kW；可供采暖面积为25.6 万m2。

　　根据理论计算，此方案是可行的。

　　2机组及管网的安全性分析

　　由于机组提高排汽温度，降低凝汽器真空，改变了机组的设计运行参数，势必对机组造成一定的影响，为保障机组安全，解决了以下问题。

　　2.1凝汽器承压问题

　　该厂所带热用户处于平原地区，循环水所需压力不大，回水压力一般在0.2 MPa。而凝汽器的承压能力为0.6 MPa，是满足的，但是为了预防热网突然解列等特殊情况，还采取了以下措施。

　　a． 热水循环泵取2台，互为备用，互相联锁，保证热网正常循环。

　　b． 在热用户回水管路上加装安全阀，保证回水压力不超过0.2 MPa。

　　c． 供热循环水回路上安装逆止阀。

　　2.2铜管结垢问题

　　虽然排汽温度升高易引起铜管的结垢，但热网循环水采用化学处理过的软化水，硬度降低且回水管路有除污器，水的品质有很大提高。相对于以前该机的循环水状况来说，情况大大改善，结垢问题比以前减少。另外还定期用胶球清洗装置对凝汽器进行清洗。

　　2.3供热循环水补充水问题

　　供热循环水采用软化水，需在交换站内安装一套软化水处理装置、1台凝结水箱和2台补水泵，专门用于循环水补水，补水泵采用变频控制，以便控制补水压力恒定。