盧曉斌,鄧雨生,鄭文凱,黃鄭賢,楊 勇

(中國石化集團(tuán)茂名石油化工有限公司,廣東 茂名 525021)

將抽凝機(jī)組改為背壓機(jī)組能有效提升機(jī)組的供汽能力和經(jīng)濟(jì)性,是適應(yīng)煤炭價(jià)格上漲及上網(wǎng)電價(jià)波動(dòng)等市場環(huán)境影響有效手段【1】。早期機(jī)組改造多采用“置換新背壓機(jī)組”方案,即把現(xiàn)有抽凝機(jī)組的汽輪機(jī)本體全部拆除,更換為全新背壓機(jī)【2】。與原有抽凝機(jī)相比,新背壓機(jī)的整機(jī)外形尺寸變短變窄,需要適當(dāng)縮短基礎(chǔ)距離,還需要拆除原有凝汽系統(tǒng)等輔機(jī)設(shè)備,同時(shí)配合外圍管道的適配修改,以實(shí)現(xiàn)抽凝機(jī)改為背壓機(jī)的工程目的。這一技術(shù)路線沒有最大限度地對原基礎(chǔ)和舊設(shè)備進(jìn)行利用,被更換下來的抽凝機(jī)無法實(shí)現(xiàn)再次回裝利用,造成固定資產(chǎn)的損失和浪費(fèi)。

目前國內(nèi)煉油化工領(lǐng)域?qū)σ恍┬」β食槟龣C(jī)組已經(jīng)實(shí)施了通流提效、抽凝改背壓以及變供熱參數(shù)等不同形式的改造工程,并取得了明顯的改造效果【3-4】。這些改造項(xiàng)目多利用原有機(jī)組的缸體、軸承、基礎(chǔ)等,最大限度地保留原設(shè)備資源【5-7】。下面以國內(nèi)某特大型煉化企業(yè)自備電站1號汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)為例對改造方案進(jìn)行介紹。

1 機(jī)組概況

該機(jī)組為雙抽50 MW等級抽凝機(jī)組,機(jī)組型式為高壓、單缸、單軸、雙抽汽、沖動(dòng)冷凝式汽輪機(jī),型號為CC50-9.5/4.0/1.27,帶兩段可調(diào)整工業(yè)抽汽。原抽凝機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 原抽凝機(jī)組的主要技術(shù)參數(shù)

抽凝機(jī)組外缸組成包括前汽缸、中汽缸和排汽缸,前汽缸上帶有進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥和一抽抽汽調(diào)整閥門。通流結(jié)構(gòu)共有17級,包括1個(gè)進(jìn)汽調(diào)節(jié)級、2個(gè)壓力級、一抽抽汽調(diào)節(jié)級、3個(gè)壓力級、二抽旋轉(zhuǎn)隔板級和9個(gè)壓力級。如圖1所示,前汽缸裝有高壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥和一抽抽汽調(diào)整閥門,共設(shè)計(jì)有4個(gè)槽檔,分別安裝有 1號隔板套、中抽蒸汽室、2號隔板套和第7級隔板(進(jìn)汽調(diào)節(jié)級稱為第1級)。中汽缸設(shè)計(jì)有5個(gè)槽檔,安裝有3號隔板套、4號隔板套、5號隔板套、6號隔板套和末級隔板。后軸承箱采用坐缸布置,安裝在排汽缸上。末級葉片長度665 mm?；?zé)嵯到y(tǒng)由兩級高壓加熱器、一級除氧器和三級低壓加熱器組成。一抽和二抽分別從4級、6級后抽出,供2臺高壓加熱器用汽。7級后為旋轉(zhuǎn)隔板調(diào)節(jié)的工業(yè)抽汽口,同時(shí)也供除氧器用汽。四、五、六抽分別從10、12、14級后抽出,供3臺低壓加熱器用汽。

圖1 抽凝機(jī)組結(jié)構(gòu)(涂色部分為改造時(shí)被更換的部件)

2 改造方案

原機(jī)組在主蒸汽的進(jìn)汽量為380 t/h時(shí),一抽抽汽量基本小于160 t/h,由于重整裝置和芳烴抽提裝置等都已投產(chǎn),中壓抽汽量無法滿足中壓供汽總量的需求。為滿足生產(chǎn)裝置供熱需求和能量的綜合利用,將雙抽式汽輪機(jī)改為抽汽背壓式汽輪機(jī)(簡稱抽背機(jī)),利用部分高壓蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)做功發(fā)電后供往后續(xù)系統(tǒng),即抽4.0 MPa的中壓蒸汽供系統(tǒng)使用,背壓1.27 MPa的低壓蒸汽也可以滿足生產(chǎn)工藝供汽,熱電聯(lián)產(chǎn),大幅度提高了蒸汽的熱利用率。改造方案期望抽背機(jī)最大抽汽能力提升至260 t/h,相應(yīng)的熱力學(xué)參數(shù)如表2所示。

表2 改造前后機(jī)組的熱負(fù)荷參數(shù)

Gg2——二級高加抽汽流量,kg/h;

符號說明：

圖2 改造后汽輪機(jī)示意(涂色部分為改造后新更換的部件)

3 節(jié)能效益分析

3.1 計(jì)算發(fā)電標(biāo)煤耗

節(jié)能效益主要體現(xiàn)在發(fā)電所消耗煤炭的減少量上,即發(fā)電標(biāo)煤耗減少量×計(jì)量周期發(fā)電量。其中,發(fā)電標(biāo)煤耗M的計(jì)算見式(1)。文中的符號解釋詳見文末。

(1)

機(jī)組熱耗值Q的計(jì)算見式(2)。

(2)

本次專項(xiàng)抽樣對從31個(gè)省級行政區(qū)抽取的297批五味子和25個(gè)省級行政區(qū)抽取的125批南五味子進(jìn)行了評價(jià)性檢驗(yàn)。具體抽樣情況見表1。

表3 計(jì)算發(fā)電標(biāo)煤耗(M)所用參數(shù)

采用發(fā)電功率接近額定工況的運(yùn)行數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)定計(jì)算,額定抽汽工況和實(shí)際標(biāo)定工況的對比結(jié)構(gòu),計(jì)算發(fā)電標(biāo)煤耗(M)所用參數(shù)如表4所示。實(shí)際進(jìn)氣量為316.03 t/h,發(fā)電功率為21.39 MW,而在額定功率下,進(jìn)氣量為360 t/h,發(fā)電功率為22 MW。通過工況對比,可見兩者數(shù)值接近,且工藝指標(biāo)平穩(wěn)正常,說明雙抽冷凝式汽輪機(jī)的背壓改造方案基本達(dá)到預(yù)期效果。

選取評價(jià)指標(biāo)是進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的基礎(chǔ)，是分析和研究事物風(fēng)險(xiǎn)的切入點(diǎn)。本研究結(jié)合長沙地區(qū)的雷電災(zāi)害的實(shí)際情況，采用以下4個(gè)指標(biāo)來分析長沙地區(qū)的雷災(zāi)易損性，包括雷擊密度、雷擊災(zāi)害頻度、經(jīng)濟(jì)易損模數(shù)以及生命易損模數(shù)［10］。其中前兩項(xiàng)指標(biāo)著重于雷電和雷電災(zāi)害發(fā)生頻率、次數(shù)的評價(jià)，反映致災(zāi)因子的時(shí)空分布和承災(zāi)體的受損程度，后兩項(xiàng)指標(biāo)則側(cè)重于人員和經(jīng)濟(jì)損失的評估，反映承災(zāi)體的受損強(qiáng)度［11］。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

根據(jù)上述公式計(jì)算,機(jī)組熱耗值Q為785.28 kJ/(kW·h),改造后的發(fā)電標(biāo)煤耗M為147.84 g/(kW·h)。

表4 計(jì)算發(fā)電標(biāo)煤耗(M)所用參數(shù)

改造后,發(fā)電標(biāo)煤耗為147.84 g/(kW·h),較改造前發(fā)電標(biāo)煤耗降低了146.66 g/(kW·h),機(jī)組的發(fā)電功率為21.39 MW,按每年發(fā)電8 000 h計(jì)算,預(yù)計(jì)年節(jié)省標(biāo)煤量25 096 t,每年可節(jié)約資金2 008萬元,經(jīng)濟(jì)效益顯著增加。

在機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行階段,連續(xù)168 h采集主蒸汽流量、一段抽汽流量、排汽量、二級高加抽氣量等流量值等參數(shù)。由其累加值除以標(biāo)定時(shí)間168 h計(jì)算出平均值,即可避免運(yùn)行過程中各熱力參數(shù)的瞬時(shí)值誤差。相對應(yīng)的溫度、壓力則采用運(yùn)行時(shí)的平均值,計(jì)算發(fā)電標(biāo)煤耗(M)所用參數(shù),如表3所示。

5.文章請以附件形式發(fā)送到郵箱hgszhengwen@126.com，截止時(shí)間為2018年12月31日。

4 結(jié)語

所謂“無膽固醇”的食品是每100克或l00毫升含膽固醇量低于2毫克，而低膽固醇食品則應(yīng)低于20毫克，同時(shí)必須比常規(guī)食品的膽固醇含量低25%以上。 但是美國心臟學(xué)會建議，每日進(jìn)食膽固醇應(yīng)低于300毫克，無節(jié)制吃一些自認(rèn)為“無膽固醇”的食物，經(jīng)年累月，仍會造成膽固醇攝入過量。

1) 雙抽機(jī)型汽輪機(jī)改抽背機(jī)在原汽輪結(jié)構(gòu)上進(jìn)行是可行的,項(xiàng)目不需改動(dòng)設(shè)備基礎(chǔ),現(xiàn)場安裝調(diào)試時(shí)間短,同時(shí)還可滿足汽輪機(jī)檢修工作的要求。

2) 重新設(shè)計(jì)抽背機(jī)通流后,在維持較低排汽量的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了額定抽汽工況中壓抽汽能力增至230 t/h、最大中壓抽汽能力可增大至260 t/h 的目標(biāo)。最大中壓抽汽量增加了100 t/h,可以滿足企業(yè)新上重整、芳烴抽提等裝置所需的中壓蒸汽量。

抽凝機(jī)改造為背壓機(jī),可以避免汽輪機(jī)在抽汽工況下低壓段長期低效運(yùn)行帶來的經(jīng)濟(jì)損失,完全消除冷源損失【8】,與原雙抽冷凝式汽輪機(jī)相比,抽背機(jī)減少了因蒸汽凝結(jié)損失的大量汽化潛熱,提高了機(jī)組的熱利用率,具有更好的節(jié)能效益。主要結(jié)論如下:

麗江是云南旅游的名片，中國唯一擁有三項(xiàng)世界遺產(chǎn)桂冠的城市。據(jù)了解，2018年暑假，麗江旅游再次火爆，每天20萬人涌入麗江古城，超過景區(qū)最大游客承載量，驚動(dòng)了央視新聞直播發(fā)布承載預(yù)警。大量的游客涌入麗江造成用電負(fù)荷持續(xù)攀升，麗江供電局采取多項(xiàng)有效措施，全力提升麗江古城供電能力。

3) 改造后的汽輪機(jī)自2020年8月投運(yùn)以來,各工藝指標(biāo)基本正常平穩(wěn),發(fā)電負(fù)荷達(dá)到預(yù)期要求。發(fā)電標(biāo)煤耗降至147.84 g/(kW·h)。預(yù)計(jì)年節(jié)省煤量25 096 t,年節(jié)約資金2 008萬元,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

熱力方面,進(jìn)汽參數(shù)保持不變,將原低壓蒸汽抽汽口作為背壓排汽口,原低壓加熱器全部停用,但仍然使用低壓回?zé)岢槠趯?dǎo)出背壓排汽的漏汽。為了保證背壓壓力為1.27 MPa排汽的密封效果,利用原有缸體上的槽檔,在背壓排汽位置和中汽缸末級槽檔之間布置三段迷宮汽封(見圖2中涂橙色部分所示部件),將從排汽泄漏的蒸汽壓力通過迷宮效應(yīng)降低至原低壓回?zé)岢槠麎毫?第一段漏汽送至除氧器,第二段漏汽送至軸封加熱器;這兩段漏汽依然可以通過低壓加熱器抽汽口導(dǎo)出,再配套合適的管道將其引至鄰機(jī)低壓加熱器或其他壓力相當(dāng)?shù)娜萜?并對應(yīng)實(shí)施軸封漏汽管道改造。

M——發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗,g/(kW·h);

Q——機(jī)組熱耗值,kJ/(kW·h);

η1——鍋爐效率,%;

η2——管道效率,%;

為了消除應(yīng)力波在截?cái)噙吔缟系姆瓷?，本文參考文獻(xiàn)[15]，計(jì)算時(shí)采用粘彈性動(dòng)力邊界模擬邊界上的應(yīng)力條件，即分別在邊界的法線方向和切線方向設(shè)置彈性彈簧和粘性阻尼器來傳遞和吸收邊界處的應(yīng)力波，具體計(jì)算可采用彈簧-阻尼單元來模擬。法向邊界及切向邊界的阻尼系數(shù)和彈簧剛度為：

G0——主蒸汽流量,kg/h;

Ge1——工業(yè)一段抽汽流量,kg/h;

為了節(jié)約成本,改造方案在抽凝機(jī)的原本體結(jié)構(gòu)上實(shí)施。由于不需改動(dòng)汽輪機(jī)設(shè)備基礎(chǔ),因此,現(xiàn)場安裝調(diào)試時(shí)間短,還可同時(shí)滿足汽輪機(jī)檢修工作的要求。結(jié)構(gòu)方面,前汽缸、中汽缸和排汽缸保持不變,基礎(chǔ)和軸承保持不變,主蒸汽進(jìn)汽調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)保持不變;拆除3號、4號、5號、6號隔板套,拆除原旋轉(zhuǎn)隔板級和其后所有壓力級隔板;更換全新的背壓機(jī)轉(zhuǎn)子;利用原有缸體上的隔板槽檔加裝后汽封部件,原低壓蒸汽抽汽口作為背壓排汽口;如拆除旋轉(zhuǎn)隔板調(diào)節(jié)連桿,則需要封堵處理缸體上對應(yīng)的開口。改造時(shí)被更換的部件(涂色部分)如圖1所示。

Gex——排汽流量,kg/h;

GL——軸封及其他漏氣量,kg/h;

12月1日8時(shí)，受冷空氣影響，黃河內(nèi)蒙古包頭河段出現(xiàn)今年首次封河。12月2日上午，國家防總副總指揮、水利部部長陳雷主持召開會商會議，分析當(dāng)前黃河凌情和今年第24號超強(qiáng)臺風(fēng)“寶霞”發(fā)展趨勢，研究部署防凌防臺風(fēng)各項(xiàng)工作。

H0——主汽焓,kJ/kg;

本文選取福建省省會福州市為研究區(qū)域，從當(dāng)?shù)刭Y源稟賦條件出發(fā)，篩選對建設(shè)開發(fā)限制性程度較高的評價(jià)因子，構(gòu)建適宜性評價(jià)體系，采用短板效應(yīng)原理法、GIS空間分析方法，開展市域土地資源建設(shè)開發(fā)適宜性評價(jià)，確定適宜性規(guī)模與開發(fā)潛力，為全域土地資源承載力評價(jià)工作提供前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，同時(shí)也為全域國土空間規(guī)劃編制、引導(dǎo)國土空間秩序開發(fā)等提供數(shù)據(jù)支撐與決策參考。

He1——一段工業(yè)抽汽焓,kJ/kg;

Hg2——二級高加抽汽焓,kJ/kg;

Hex——排汽焓,kJ/kg;

HL——軸封及其他漏氣焓,kJ/kg;

對系統(tǒng)包進(jìn)行合理規(guī)劃應(yīng)用，明確其可操作性性，對不同部門進(jìn)行不同類型使用做實(shí)時(shí)授權(quán)避免客人隱私泄露同時(shí)為客人提供個(gè)性化服務(wù)，以此使整個(gè)方案設(shè)計(jì)完善性和專業(yè)性得以充分發(fā)揮。

PG——汽輪機(jī)負(fù)荷,kW。