淺談我廠新型背壓機(jī)組超低熱量損失運(yùn)行
摘要:我廠新型背壓式汽輪機(jī)啟停過(guò)程中超低熱量的損失及工質(zhì)全回收,以及機(jī)組三級(jí)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(jié)流損失。為了減少汽輪機(jī)排汽損失和回收汽輪機(jī)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(jī)后汽缸排汽的汽化潛熱后急劇凝結(jié),排汽的比容迅速減小而形成。水環(huán)式真空泵及時(shí)抽出排汽吸收器內(nèi)不凝結(jié)氣體(少量低溫),既能保證汽輪機(jī)真空,回收汽輪機(jī)的排汽熱量和提高除氧器進(jìn)水溫度,又保證汽輪機(jī)真空,避免了原抽凝式機(jī)組的冷源損失和循環(huán)冷卻水耗,達(dá)到節(jié)能降耗的目的;提高了全廠熱效率和經(jīng)濟(jì)性,做到機(jī)組最佳超低熱量損失運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:新型背壓機(jī);超低熱量;運(yùn)行
1 前言
我廠位于福鼎市龍安工業(yè)區(qū),是一家熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。我廠淘汰工業(yè)區(qū)44家小鍋爐來(lái)集中供熱,保證供熱質(zhì)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率,節(jié)約燃料,更重要的是可以減輕環(huán)境污染,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。我廠熱用戶(hù)是生產(chǎn)全國(guó)生態(tài)合成革40%總量的企業(yè)鏈和全國(guó)電池巨頭寧德時(shí)代寧德邦普企業(yè)。我廠帶低真空回?zé)嵝滦捅硥菏狡啓C(jī)是我們集團(tuán)專(zhuān)利機(jī)組,其機(jī)組技術(shù)創(chuàng)新成果回收汽輪機(jī)的排汽熱量和節(jié)能降耗效果,保持機(jī)組超低熱量損失運(yùn)行,提高了我廠熱利用率和機(jī)組發(fā)電量,同時(shí)改善大氣與投資環(huán)境。
2 機(jī)組簡(jiǎn)介
我廠帶低真空回?zé)嵝滦捅硥菏狡啓C(jī)型號(hào)EHNGL40/40,主汽壓力13.0 MPa(a),主汽溫度535℃,額定進(jìn)汽量150t/h,額定功率20MW,額定轉(zhuǎn)速7026r/min,生產(chǎn)廠家為杭州汽輪機(jī)股份有限公司,末頁(yè)附圖是機(jī)組汽水系統(tǒng)圖和汽輪機(jī)主要參數(shù)表。帶低真空回?zé)嵝滦捅硥菏狡啓C(jī)高、低壓調(diào)節(jié)汽閥由DEH系統(tǒng)控制,高壓調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)度控制一抽壓力,二抽流量,低壓調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)度控制三抽和排汽壓力,機(jī)組采用“以熱定電”的運(yùn)行方式。
3 機(jī)組熱量回收措施
3.1 機(jī)組啟停疏水系統(tǒng)工質(zhì)熱量回收
主蒸汽管道疏水、抽汽管路疏水接至管道疏水?dāng)U容器,跟除鹽水混合排入低位水箱;新型背壓式汽輪機(jī)啟、停過(guò)程為減少大量的熱量及工質(zhì)損失,我們廠安裝一臺(tái)疏水膨脹箱,一臺(tái)低位水箱和兩臺(tái)疏水泵,經(jīng)疏水泵將低位水水箱水上水到除氧器,達(dá)到節(jié)能降耗的目的,汽缸疏水引至本體疏水?dāng)U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(jī)中,低位水箱和排入排汽吸收器投水位高聯(lián)鎖啟泵保護(hù)。管道疏水?dāng)U容器和管道全部包保溫,減少疏水系統(tǒng)散熱損失,對(duì)提高機(jī)組熱量及工質(zhì)回收,達(dá)到降耗目的。
3.2 汽封冷卻器工質(zhì)熱量回收
汽輪機(jī)前后汽封為梳齒結(jié)構(gòu), 可有效阻止蒸汽軸向外漏, 前汽封第一段漏汽引至二級(jí)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(rùn)滑油中帶水;汽輪機(jī)采用了閉式汽封系統(tǒng),汽輪機(jī)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)時(shí),汽封封氣工作汽源為蒸汽聯(lián)箱直接供汽。當(dāng)漏汽量增大時(shí), 可投汽封冷卻器的射汽器,蒸汽由供熱聯(lián)箱或二級(jí)抽汽提供,壓力控制在0.8~2.0MPa。汽封冷卻器運(yùn)行時(shí),冷卻疏水流入低位水箱在用疏水泵打到除氧器,同時(shí)加熱補(bǔ)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(jī)房的環(huán)境條件。
3.3 機(jī)組啟機(jī)和運(yùn)行背壓排汽工質(zhì)熱量回收
新型背壓式汽輪機(jī)啟機(jī)時(shí) ,機(jī)組可以全部回收機(jī)組沖轉(zhuǎn)工質(zhì)熱量。新型背壓機(jī)組帶有低真空,機(jī)組沖轉(zhuǎn)進(jìn)流量很小,而且機(jī)組沖轉(zhuǎn)升速過(guò)程中,機(jī)組振動(dòng)幅值小和噪音小,相比背壓機(jī)組節(jié)約能源,改善環(huán)境,提高機(jī)組安全運(yùn)行。
新型背壓式汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí),化水來(lái)除鹽補(bǔ)充水通過(guò)DN150主噴嘴和三個(gè)DN50輔助噴嘴進(jìn)入排汽吸收器,里外分三層向下旋轉(zhuǎn)噴出水幕。排汽吸收器頂部設(shè)抽汽口,由于真空泵的作用,使汽輪機(jī)排汽通過(guò)汽連通管與除鹽噴霧水形成逆向流動(dòng),除鹽水吸收汽輪機(jī)排汽的汽化潛熱后急劇凝結(jié),形成真空(-0.03~-0.07 MPa之間),大約80℃左右的回?zé)崴畢R集入排汽吸收器,再由回?zé)崴么虺鲋林欣^除鹽水箱(800 m3)。回?zé)崴腹苌显O(shè)有總隔離閥,實(shí)現(xiàn)與中繼水箱的隔離作用。水環(huán)式真空泵吸氣均勻,工作平穩(wěn)可靠等優(yōu)點(diǎn),保持機(jī)組真空正常范圍,保證機(jī)組安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
新型背壓機(jī)通過(guò)低調(diào)進(jìn)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h(2983.32KJ/Kg),三級(jí)抽汽到除氧器加熱流量p1為33.3t、壓力0.72 MPa(a)、溫度200℃、飽和蒸汽焓值h1(2844.20KJ/Kg),新型背壓機(jī)排氣流量p2為19.72t、壓力0.05 MPa(a)、溫度80℃、飽和蒸汽焓值h2(334.95KJ/Kg),汽輪機(jī)內(nèi)效率nr80%,汽輪機(jī)機(jī)械,散熱、自用動(dòng)力損失效率ns97%,發(fā)電機(jī)效率nd97.4%;新型背壓機(jī)后氣缸發(fā)電量為P2;依據(jù)計(jì)算公式電量 P2=;算出發(fā)電量P2=12.01MN。我廠新型背壓機(jī)組低調(diào)全開(kāi)運(yùn)行電負(fù)荷到22MN,同時(shí)通過(guò)控制中繼除鹽水箱水位平衡每天的供汽峰谷,突破機(jī)組運(yùn)行受供熱低谷時(shí)的限制(與抽凝機(jī)組一樣),實(shí)現(xiàn)機(jī)組“多發(fā)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(jī)的排汽熱量。
我廠每臺(tái)鍋爐設(shè)計(jì)低低溫省煤器,要求低低溫省煤器進(jìn)水溫度要70℃以上,新型背壓機(jī)組排汽吸收器出水溫度80℃左右,避免除氧器進(jìn)水溫度需要混合式加熱器提高水溫產(chǎn)生蒸汽節(jié)流損失和除氧器上水壓力波動(dòng),提高機(jī)組系統(tǒng)安全性;提高除氧器進(jìn)水溫度,避免了原抽凝式機(jī)組的冷源損失和循環(huán)冷卻水耗,做到節(jié)能效果,做到機(jī)組最佳超低熱量損失運(yùn)行,提高了全廠熱利用率和經(jīng)濟(jì)性。
3.4 機(jī)組各級(jí)抽汽加熱工質(zhì)和熱量回收
以汽輪機(jī)的低壓調(diào)節(jié)汽閥為界分為高、低壓兩部分, 其中高壓部分設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)級(jí)和十三個(gè)壓力級(jí);調(diào)節(jié)級(jí)后第四個(gè)壓力級(jí)處設(shè)有一級(jí)非調(diào)整抽汽口作為一號(hào)高壓加熱器汽源;調(diào)節(jié)級(jí)后第十三個(gè)壓力級(jí)處設(shè)有二級(jí)調(diào)整抽汽口作為二號(hào)高壓加熱器汽源和提供給熱用戶(hù)。機(jī)組兩臺(tái)高加熱器疏水、啟動(dòng)排氣和運(yùn)行排氣,全部流入除氧器,提高除氧器給水溫度,減少機(jī)組工質(zhì)和熱量損失。低壓部分設(shè)有十三個(gè)壓力級(jí),在第四個(gè)壓力級(jí)處設(shè)有一個(gè)非調(diào)整抽汽口(三級(jí)非調(diào)整抽汽),提供除氧器工作汽源,避免除氧器加熱汽源來(lái)至蒸汽分配箱蒸汽減壓調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失熱量,提高機(jī)組總效能,減小廠區(qū)噪音。
4 結(jié)束語(yǔ)
供熱常規(guī)背壓機(jī)組在啟停時(shí),特別在機(jī)組沖轉(zhuǎn)時(shí),背壓機(jī)組開(kāi)啟背壓排空電動(dòng)門(mén),沖轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng),浪費(fèi)大量工質(zhì)熱量,而我廠新型背壓機(jī)組可以全部回收機(jī)組啟停和沖轉(zhuǎn)工質(zhì)熱量。我廠帶低真空回?zé)嵝滦捅硥菏狡啓C(jī)除機(jī)組高低調(diào)節(jié)和機(jī)組做功流熱量損失外,該機(jī)組本體和輔機(jī)設(shè)備全部包保溫,機(jī)組整體環(huán)境溫度不高,整體機(jī)組散熱極小,做到機(jī)組工質(zhì)全回收和提高除氧器進(jìn)水溫,提高全廠熱效率和經(jīng)濟(jì)。新型背壓機(jī)組超低熱量損失運(yùn)行,節(jié)能效果明顯,對(duì)中、小供熱機(jī)組新建和改造具有一定推廣意義和參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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[3] 福能龍安熱電有限公司.汽機(jī)運(yùn)行規(guī)程.2018年1月.
附圖1:熱力系統(tǒng)圖
附表1:汽輪機(jī)主要參數(shù)表