330MW汽輪機(jī)高背壓改造經(jīng)濟(jì)性分析

趙文娟

摘 要：在我國(guó)的北方城市中，冬季氣候比較寒冷。在這樣的汽候條件下，國(guó)家要求所有的北方城市在冬季都要進(jìn)行供暖。隨著城市的發(fā)展壯大，已現(xiàn)有的330MW機(jī)組在供熱中已經(jīng)表現(xiàn)出很多的局限性，這就需要進(jìn)行改造，保證其供熱效果，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文在寫作中，主要是根據(jù)對(duì)這種機(jī)組的改造，分析在改造以后的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，幫助企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：330MW汽輪機(jī)；高背壓；改造；經(jīng)濟(jì)性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.041

0 前言

在我國(guó)的社會(huì)的改革過(guò)程中，隨著改革的不斷深化，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)也逐漸明顯。在電力公司中，特別是北方的發(fā)電企業(yè)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中要想有競(jìng)爭(zhēng)力，就需要對(duì)企業(yè)的設(shè)備進(jìn)行改造，使其發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而讓企業(yè)在市場(chǎng)中獲得認(rèn)可。北方的發(fā)電企業(yè)，除了發(fā)電以外，在冬季來(lái)臨時(shí)，還肩負(fù)著供熱的重任。隨著企業(yè)改革的市場(chǎng)化，供熱也采取了相應(yīng)的市場(chǎng)化管理。在現(xiàn)有的供熱機(jī)組中，有很多的問題，制約著供熱系統(tǒng)發(fā)揮其最大經(jīng)濟(jì)效益，這時(shí)就需要對(duì)其進(jìn)行改造。

1 存在的問題

在330MW機(jī)組中，這種機(jī)組為一次中間再熱機(jī)組，其結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜。對(duì)其進(jìn)行改造工程中，主要是對(duì)其進(jìn)行抽汽改造，位置在4、5段的抽汽口[2]。改變了機(jī)組的抽汽量以后，對(duì)于機(jī)組的各級(jí)變化都會(huì)很大，這時(shí)就需要進(jìn)行重新的校核，其工作量就會(huì)很多；對(duì)抽汽量的改變，還會(huì)改變熱力系統(tǒng)，特別是回?zé)嵯到y(tǒng)影響最大。這時(shí)出現(xiàn)的問題是，空冷機(jī)組在冬季運(yùn)行中要注意防凍問題，而且熱力系統(tǒng)也無(wú)法無(wú)限提供熱量。

2 改造方案經(jīng)濟(jì)性評(píng)估

2.1 高背壓供熱方式改變

在改造思路中，根據(jù)空冷機(jī)組和濕冷機(jī)組的供熱改造方案，提出新的方法。在抽汽方式中不進(jìn)行改變，不對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行大的改動(dòng)，只需要把系統(tǒng)的排汽熱進(jìn)行有效回收利用，用這個(gè)熱對(duì)外進(jìn)行供熱。其方法是提高機(jī)組排汽壓力，使飽和溫度升高，多余的熱量就排放到循環(huán)水中，把這個(gè)高溫水供熱。在供熱水溫不足的情況中，可以采用補(bǔ)熱站進(jìn)行補(bǔ)給，保證其供熱效果。

在330MW得濕冷機(jī)組中排汽背壓一般都不會(huì)太高，在不進(jìn)行改造的情況下，是無(wú)法達(dá)到高背壓效果。但是在空冷機(jī)組中，背壓會(huì)在15到55kPa。排汽溫度在54-84℃，這樣的指標(biāo)，是完全適應(yīng)高背壓的在冬季的供熱中要求，要求的水溫在60℃左右，在這個(gè)溫度中，就完全符合冬季供熱的要求。

在空冷機(jī)組運(yùn)行中，由于其背壓高。其在煤炭的損耗中也要高于濕冷機(jī)組，所以在空冷機(jī)組中盈利效益不高，它在排放多余熱量中，是直接排放到環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成影響，對(duì)資源造成浪費(fèi)。在北方的供熱中，一臺(tái)330MW的機(jī)組，在冬季供熱期間，空冷島排放的熱量在149.11萬(wàn)。在對(duì)其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)折算中，可以高達(dá)5000萬(wàn)左右的人民幣，以此可見其經(jīng)濟(jì)損失大。

2.2 改造過(guò)程

空冷機(jī)組高背壓供熱改造基本設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)步驟按照如下：熱網(wǎng)循環(huán)水進(jìn)出凝汽器的溫度選擇，熱網(wǎng)循環(huán)水量的確定，熱網(wǎng)供水溫度的確定，各主要設(shè)備選型，空冷島的防凍計(jì)算，機(jī)務(wù)部分管道布置設(shè)計(jì)，熱力系統(tǒng)校核，電汽及熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，環(huán)境保護(hù)分析。

成熟的空冷330MW機(jī)組，其設(shè)計(jì)背壓一般為10-17kPa，夏季背壓為31-34kPa，機(jī)組跳閘背壓為64kPa，夏季實(shí)際運(yùn)行背壓一般約為41kPa。對(duì)汽輪機(jī)低壓部分來(lái)說(shuō)，冬季高背壓供熱運(yùn)行時(shí)與機(jī)組夏季運(yùn)行時(shí)工況基本一致，汽輪機(jī)本體部分不做大的改動(dòng)，增加新的噴水裝置和增加新的運(yùn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警裝置，增加大型排汽閥門和新的排汽通道，便于截?cái)嗤ㄍ绽渌耐ǖ篮屯ㄍ崮鞯耐ǖ?，新增去供熱凝汽器的熱水管道和相關(guān)閥門，與原有的熱網(wǎng)首站系統(tǒng)相連即可。

汽輪機(jī)本體末級(jí)應(yīng)采用空冷專用葉片，使機(jī)組適應(yīng)高背壓運(yùn)行工況。330MW空冷機(jī)組，可以選擇620mm和680mm兩種末級(jí)葉片。620mm葉片的設(shè)計(jì)背壓在15到18kPa，680mm葉片的設(shè)計(jì)背壓在11到13kPa。高背壓改造后，主要考慮低壓缸末級(jí)葉片的安全性。

2.3 改造方案

在改造方案中，具體的步驟如下：在這個(gè)機(jī)組中，增加一個(gè)凝汽器，在冬季到來(lái)的時(shí)候，提高汽輪機(jī)的背壓，在增加的凝汽器中就可以回收汽輪機(jī)余熱，進(jìn)行一次加熱。同時(shí)要可利用好機(jī)組抽汽對(duì)其進(jìn)行二次加熱，最終是供熱的溫度達(dá)到要求。

3 改造效果

在經(jīng)過(guò)改造以后的機(jī)組，在保證其正常運(yùn)行的情況下。其一般的參數(shù)背壓在34kPa，低壓缸在334t/h，在機(jī)組的回水溫度中一般情況可以達(dá)到56℃，在機(jī)組的出水溫度中，一般可以達(dá)到68℃，這時(shí)的水循環(huán)在14324t/h，在進(jìn)行二次抽汽加入中，水溫高可以高達(dá)109℃。

對(duì)其進(jìn)行改造以后，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的計(jì)算可以看出，在進(jìn)行冬季采暖期間，發(fā)電煤耗可以降低到79g/kWh。大概在這樣的改造中，所需要投入的費(fèi)用，在3年左右就可以收回。在改造以后的機(jī)組，在正常的排汽壓力在34kPa左右，在循環(huán)出水中，溫度一般不會(huì)大于67℃，平均值在65℃左右，在供熱期間，運(yùn)行的壓力在超過(guò)一定的量以后，就會(huì)影響到低壓缸的安全，使用在供熱中，要考慮好低壓缸的安全問題。

4 建議

在經(jīng)過(guò)改造以后，能夠帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益，在我國(guó)的北方地區(qū)，像這樣的機(jī)組還有很多，其改造以后，對(duì)我國(guó)的能源節(jié)約將會(huì)有很多的幫助[2]。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，要想提高企業(yè)的效應(yīng)，就需要使其適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展。在對(duì)330MW汽輪機(jī)進(jìn)行改造中，作者提出以下建議：

在熱負(fù)荷工況時(shí)可以有三種調(diào)整方法：（1）在冬季剛進(jìn)入時(shí)，對(duì)于熱的要求不高，這種情況中就可以采取降低背壓進(jìn)行運(yùn)行，減少能源損失，提高經(jīng)濟(jì)效益。（2）在機(jī)組的回水中，溫度達(dá)到60℃，但是還是沒達(dá)到供熱要求時(shí)，就可以采取提高抽汽量，使溫度升高。（3）在有需要的是，兩種方式可以交換使用，以此來(lái)提高經(jīng)濟(jì)效益。

在夏季的運(yùn)行中，要使用沒有進(jìn)行改造的機(jī)組。在改造的機(jī)組中，排汽面積減少，在進(jìn)汽量大的情況中，要對(duì)機(jī)組的真空進(jìn)行調(diào)整，使其在符合要求情況下運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)330MW機(jī)組進(jìn)行改造中，主要是為了使其能夠滿足冬季取暖的要求，但是在其他季節(jié)的使用中，就可能會(huì)對(duì)企業(yè)帶來(lái)能耗損失，因此要按照其建議中操作進(jìn)行，使企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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