浅谈我厂新型背压机组超低热量损失运行
栏目:协会论文集 发布时间:2020-04-26

浅谈我厂新型背压机组超低热量损失运行

赖培添

摘要:我厂新型背压式汽轮机启停过程中超低热量的损失及工质全回收,以及机组三级抽汽压力作除氧器工作汽源大幅减少除氧器加热蒸汽的节流损失。为了减少汽轮机排汽损失和回收汽轮机的排汽焓,其方式是靠通往排汽吸收器的除盐水,吸收了通往汽轮机后汽缸排汽的汽化潜热后急剧凝结,排汽的比容迅速减小而形成。水环式真空泵及时抽出排汽吸收器内不凝结气体(少量低温),既能保证汽轮机真空,回收汽轮机的排汽热量和提高除氧器进水温度,又保证汽轮机真空,避免了原抽凝式机组的冷源损失和循环冷却水耗,达到节能降耗的目的;提高了全厂热效率和经济性,做到机组最佳超低热量损失运行。

关键词:新型背压机超低热量;运行   

 1 前言 

我厂位于福鼎市龙安工业区,是一家热电联产企业。我厂淘汰工业区44家小锅炉来集中供热,保证供热质量,提高劳动生产效率,节约燃料,更重要的是可以减轻环境污染,优化生态环境。我厂热用户是生产全国生态合成革40%总量的企业链和全国电池巨头宁德时代宁德邦普企业。我厂带低真空回热新型背压式汽轮机是我们集团专利机组其机组技术创新成果回收汽轮机的排汽热量和节能降耗效果,保持机组超低热量损失运行,提高了我厂热利用率和机组发电量,同时改善大气与投资环境。

    2 机组简介

我厂带低真空回热新型背压式汽轮机型号EHNGL40/40,主汽压力13.0 MPa(a),主汽温度535℃,额定进汽量150t/h,额定功率20MW,额定转速7026r/min,生产厂家为杭州汽轮机股份有限公司,末页附图是机组汽水系统图和汽轮机主要参数表。带低真空回热新型背压式汽轮机高、低压调节汽阀由DEH系统控制,高压调节汽阀开度控制一抽压力,二抽流量,低压调节汽阀开度控制三抽和排汽压力,机组采用“以热定电”的运行方式。

 3 机组热量回收措施

3.1 机组启停疏水系统工质热量回收

主蒸汽管道疏水、抽汽管路疏水接至管道疏水扩容器,跟除盐水混合排入低位水箱;新型背压式汽轮机启、停过程为减少大量的热量及工质损失,我们厂安装一台疏水膨胀箱,一台低位水箱和两台疏水泵,经疏水泵将低位水水箱水上水到除氧器,达到节能降耗的目的,汽缸疏水引至本体疏水扩容箱排入排汽吸收器。为了防止水或蒸汽从疏水管倒流到汽轮机中,低位水箱和排入排汽吸收器投水位高联锁启泵保护。管道疏水扩容器和管道全部包保温,减少疏水系统散热损失,对提高机组热量及工质回收,达到降耗目的。

3.2 汽封冷却器工质热量回收

汽轮机前后汽封为梳齿结构, 可有效阻止蒸汽轴向外漏, 前汽封第一段漏汽引至二级抽汽管,前汽封第二段漏汽和后汽封相连用以封汽。为防止汽缸汽封处高温蒸汽漏入轴承箱造成轴承温度升高及润滑油中带水;汽轮机采用了闭式汽封系统,汽轮机开机启动时,汽封封气工作汽源为蒸汽联箱直接供汽。当漏汽量增大时, 可投汽封冷却器的射汽器,蒸汽由供热联箱或二级抽汽提供,压力控制在0.82.0MPa汽封冷却器运行时,冷却疏水流入低位水箱在用疏水泵打到除氧器,同时加热补给水,回收轴封漏气,从而减少轴封漏气及热量损失,并改善汽机房的环境条件。

3.3 机组启机和运行背压排汽工质热量回收

新型背压式汽轮机启机时 ,机组可以全部回收机组冲转工质热量。新型背压机组带有低真空,机组冲转进流量很小,而且机组冲转升速过程中,机组振动幅值小和噪音小,相比背压机组节约能源,改善环境,提高机组安全运行

新型背压式汽轮机正常运行时,化水来除盐补充水通DN150主喷嘴和三个DN50辅助喷嘴进入排汽吸收器,里外分三层向下旋转喷出水幕。排汽吸收器顶部设抽汽口,由于真空泵的作用,使汽轮机排汽通过汽连通管与除盐喷雾水形成逆向流动,除盐水吸收汽轮机排汽的汽化潜热后急剧凝结,形成真空(-0.03~-0.07 MPa之间),大约80℃左右的回热水汇集入排汽吸收器,再由回热水泵打出至中继除盐水箱(800 m3)。回热水母管上设有总隔离阀,实现与中继水箱的隔离作用。水环式真空泵吸气均匀,工作平稳可靠等优点,保持机组真空正常范围,保证机组安全和经济运行。

新型背压机通过低调进入后气缸总蒸汽流量p53.13t、压力1.6 MPa(a)、温度277℃、饱和蒸汽焓值h2983.32KJ/Kg),三级抽汽到除氧器加热流量p133.3t、压力0.72 MPa(a)、温度200℃、饱和蒸汽焓值h12844.20KJ/Kg),新型背压机排气流量p219.72t、压力0.05 MPa(a)、温度80℃、饱和蒸汽焓值h2334.95KJ/Kg,汽轮机内效率nr80%,汽轮机机械,散热、自用动力损失效率ns97%,发电机效率nd97.4%;新型背压机后气缸发电量为P2;依据计算公式电量 P2=;算出发电量P2=12.01MN。我厂新型背压机组低调全开运行电负荷到22MN,同时通过控制中继除盐水箱水位平衡每天的供汽峰谷,突破机组运行受供热低谷时的限制(与抽凝机组一样),实现机组“多发电”的功能,而且更重要是把除盐水温度20℃提高到80℃,全部回收汽轮机的排汽热量。

我厂每台锅炉设计低低温省煤器,要求低低温省煤器进水温度要70℃以上,新型背压机组排汽吸收器出水温度80℃左右,避免除氧器进水温度需要混合式加热器提高水温产生蒸汽节流损失和除氧器上水压力波动,提高机组系统安全性;提高除氧器进水温度,避免了原抽凝式机组的冷源损失和循环冷却水耗,做到节能效果,做到机组最佳超低热量损失运行提高了全厂热利用率和经济性。

3.4 机组各级抽汽加热工质和热量回收

以汽轮机的低压调节汽阀为界分为高、低压两部分, 其中高压部分设有一个调节级和十三个压力级;调节级后第四个压力级处设有一级非调整抽汽口作为一号高压加热器汽源;调节级后第十三个压力级处设有二级调整抽汽口作为二号高压加热器汽源和提供给热用户。机组两台高加热器疏水、启动排气和运行排气,全部流入除氧器,提高除氧器给水温度,减少机组工质和热量损失。低压部分设有十三个压力级,在第四个压力级处设有一个非调整抽汽口(三级非调整抽汽),提供除氧器工作汽源,避免除氧器加热汽源来至蒸汽分配箱蒸汽减压调节阀节流损失热量,提高机组总效能,减小厂区噪音。

   4 结束语

供热常规背压机组在启停时,特别在机组冲转时,背压机组开启背压排空电动门,冲转时间长,浪费大量工质热量,而我厂新型背压机组可以全部回收机组启停和冲转工质热量。我厂带低真空回热新型背压式汽轮机除机组高低调节和机组做功流热量损失外,该机组本体和辅机设备全部包保温,机组整体环境温度不高,整体机组散热极小,做到机组工质全回收和提高除氧器进水温,提高全厂热效率和经济。新型背压机组超低热量损失运行,节能效果明显,对中、小供热机组新建和改造具有一定推广意义和参考价值。

参考文献

[1] 王国清. 汽轮机设备运行. 中国电力出版社,20051月第一版

[2] 邵和春. 汽轮机运行. 中国电力出版社,20065月第二版

[3] 福能龙安热电有限公司.汽机运行规程.20181.


 

附图1:热力系统图


附表1汽轮机主要参数表