丁玉輝 張晉文 王輝

摘 要:本文主要介紹了熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)在熱電廠鍋爐給水泵、循環(huán)水泵、引風(fēng)機(jī)三大輔機(jī)上的應(yīng)用以及在熱電廠冷熱電三聯(lián)產(chǎn)上應(yīng)用,對于同類企業(yè)的熱電廠具有推廣作用。

關(guān)鍵詞:熱工聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)冷熱電應(yīng)用

中圖分類號:TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(b)-0081-01

隨著各行企業(yè)改革的深入并不斷地發(fā)展,竟?fàn)幰咽侨遮吋ち摇犭姀S是以熱、環(huán)保效益好、電聯(lián)產(chǎn)效率高的巨大優(yōu)勢而蓬勃發(fā)展并壯大,數(shù)量很可觀。而企業(yè)要實施狠抓管理、節(jié)能降耗、努力提高竟?fàn)幜Φ拇胧?不斷地增強(qiáng)企業(yè)的強(qiáng)度與良好的信譽,從而可以為企業(yè)帶來更好的發(fā)展。如今各行企業(yè)低成本運行,已經(jīng)成為企業(yè)經(jīng)營運行的重要手段。熱電廠三大輔機(jī):循環(huán)水泵、鍋爐給水泵、引風(fēng)機(jī)所耗功率約占容量的10%,其中循環(huán)水泵及引風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速低,背壓式工業(yè)小汽輪機(jī)無法直接拖動,從而需加減速裝置。但對鍋爐給水泵可實現(xiàn)直接拖動,它的工作原理簡單、易行,同時也用電站汽輪機(jī)的排汽或抽汽(0.5～1.0)MPa沖動工業(yè)汽輪機(jī)作為原動機(jī),替代原動機(jī)進(jìn)行拖動,它的排汽為(0.05～0.3)MPa,再加熱0.02MPa工作壓力的除氧器或者去供暖以及供給溴化鋰中央空調(diào)。我們稱這種工作方式的汽輪機(jī)為熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)。其功用大致為:(1)替代了原電機(jī)拖動,大大減少了電熱廠用電；(2)消除了除氧進(jìn)汽加熱過程中的節(jié)流損失,使高品質(zhì)的能源得到了合理分配利用；(3)供給溴化鋰中央空調(diào),實現(xiàn)熱電廠的冷、熱、電三聯(lián)產(chǎn)。(4)可實現(xiàn)被拖動設(shè)備的變速調(diào)節(jié),消除了調(diào)節(jié)過程中的節(jié)流損失。

1 熱、功聯(lián)產(chǎn)的基本條件

以熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)作為原動機(jī),其功能必須滿足被拖動設(shè)備的要求,排汽熱需全部用掉,用于加熱除氧或其它?？偟膩碚f,熱用戶的使用負(fù)荷必須大于熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)的排汽量,不然則無法實現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)運行,從而影響工作的效率。

2 經(jīng)濟(jì)性

熱電廠就其供熱形式而言可分三類:背壓機(jī)＋抽凝機(jī)供熱系統(tǒng)、純背壓機(jī)供熱系統(tǒng),和純抽凝機(jī)供熱系統(tǒng)。選擇哪種形式要依據(jù)其熱用戶的性質(zhì)及生產(chǎn)方式而定,在不同的系統(tǒng)中加裝熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)所帶來的經(jīng)濟(jì)性也有所不同。

3 實際應(yīng)用

(1)徐州西區(qū)環(huán)保熱電有限公司現(xiàn)有3臺35t/h中壓鏈條爐,2臺B3-35/5背壓機(jī),大氣式除氧器工作壓力0.02MPa、溫度104℃,加裝1臺250kW的汽動給水泵,排汽壓力為0.1MPa、溫度210℃用于加熱除氧,水泵出口揚程H＝500m,泵組效率ηgr為57%,熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)的進(jìn)汽為280℃、0.59MPa的電站背壓機(jī)排汽。

(2)皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司淮北新源熱電有限公司現(xiàn)有3臺75t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐,2臺C15-4.9/0.981汽輪機(jī),為了提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益,降低自用電率,該公司在循環(huán)水泵、鍋爐給水泵將電動機(jī)改為熱功汽輪機(jī),其熱功汽輪機(jī)的進(jìn)汽采用2臺C15-4.9/0.981汽輪機(jī)的抽汽,其熱功汽輪機(jī)的排汽給溴化鋰中央空調(diào)使用夏季供冷,冬季供熱,他們安裝了3臺溴化鋰空調(diào)機(jī)組。溴化鋰中央空調(diào)制冷量(單臺)2250000kcal/h、電能空調(diào)一匹的制冷量2000kcal/h、一匹折合成功率0.735kw/h、每天機(jī)組運行小時數(shù)24h、機(jī)組每年運行天數(shù)120天、機(jī)組有效利用率85%,則兩臺溴化鋰中央空調(diào)節(jié)約電能為(2250000/2000)×0.735×24×120×85%×2=6072579kWh。

該公司發(fā)電標(biāo)煤耗為0.426kg/kwh,節(jié)約電能折合為標(biāo)煤為6072570×0.426÷1000=2587T。采用了3臺溴化鋰空調(diào)機(jī),不僅節(jié)約了煤耗,同時也使電廠的余熱排放得到綜合利用,收到了良好節(jié)能的效果。

(3)皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司祁東煤礦和祁東矸石電廠熱功汽輪機(jī)的使用

電廠鍋爐給水泵改電動為汽動拖動:祁東矸石電廠共有3臺DG85-80×9型電動給水泵,配套電機(jī)功率為315kW,鍋爐給水流量依靠調(diào)整給水泵組的液力耦合器轉(zhuǎn)速來實現(xiàn),正常運行兩用一備。從目前的運行情況看,三臺電動給水泵運行基本穩(wěn)定,但仍然存在以下幾點弊端:

①在夏季氣溫高、負(fù)荷高的情況下,工作油、潤滑油超溫現(xiàn)象時有發(fā)生。

②耦合器存在滑差損失,額定工作情況下耦合器的滑差損失最小在3%以上,而且是隨著負(fù)荷的降低而增加。

③水泵每年消耗226.8萬kWh電量。

④系統(tǒng)復(fù)雜、運行操作、檢修維護(hù)量都比較大。

為了合理利用汽輪機(jī)的排汽,節(jié)約電能,降低廠用電率,提高設(shè)備的安全性、可靠性,擬將3臺給水泵中一臺由電機(jī)拖動改造為汽輪機(jī)拖動,保留2臺電動給水泵一開一備和改造的汽動給水泵,做為鍋爐正常供水用。一是改造后可節(jié)約自用電約為:315KW×24h×300(天)=226.8萬kWh,按上網(wǎng)電價0.398元/kWh計算每年可節(jié)省用電費用90.2664萬元。

二是因為該汽輪機(jī)是一拖二機(jī)組,在冬天采暖季節(jié)可以帶動電動機(jī)發(fā)電,其每小時可發(fā)電160KWh的電量,按冬季采暖120天計算,可發(fā)電160×24×120=460800kWh,扣除發(fā)電成本0.028元/kWh,年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益460800×(0.398-0.028)=17.0496萬元,合計該項目年可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益107.316萬元。

現(xiàn)在該廠正在實施熱功汽輪機(jī)排汽用于2臺2050kw溴化鋰中央空調(diào)的項目,以達(dá)到熱功汽輪機(jī)最大化利用,該項目投產(chǎn)后每年可節(jié)約成本300多萬元。

4 結(jié)語

熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速范圍寬,對被拖動設(shè)備可實現(xiàn)變速調(diào)節(jié)。上述分析雖以汽動給水泵為例,但這種分析方法仍然適用于風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵等。例如安徽渦陽化肥廠在風(fēng)機(jī)上使用了熱功汽輪機(jī),因此熱電企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的生產(chǎn)特點及系統(tǒng)特性,節(jié)能挖潛,在充分分析和核算的基礎(chǔ)上,加裝熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī),這是一條有效的節(jié)能途徑。