巧改低加热力系统,提高供热余能机组热效率

点赞:5592 浏览:15968 近期更新时间:2024-03-16 作者:网友分享原创网站原创

【摘 要 】作者介绍了二台机组低加热力系统改造的3个案例,改造思路独特,改造非常成功.

【关 键 词 】电厂;低加;热效率

引言

低加能否正常投运,明显影响电厂机组热效率.余热余能机组的发电功率小,所以制造商和设计单位时常粗疏设计和制造,导致热力系统不能全面投运,用户有时需要技改.以下3个案例,案例1的第一作者是实施负责人,案例2和3中作者是主要参与者.

1.改造案例

1.1案例1:使用节能设备行业的蒸汽冷凝水回收技术

一台50MW抽凝机组,低加疏水系统原设计如下,设计完全按制造商图纸:

无法投运的原因:3台低加疏水逐级自流,全部进入凝汽器热井,温度约50℃,稍高于热井温度,进入热井之后部分汽化,真空略下降,蒸汽上升时,阻滞凝结水的下降,导致机组无法带满负荷,将热井顶部的钢板全部割除后,情况稍有改善,因此被迫长期停运#1和#2低加,仅#3低加投运.

用户都是挖坑加装疏水泵,但制造商的设备资料却一直未改,用户事先调研疏忽了.为防泵入口汽化,坑深应达一米以上,但本项目汽机零米密布电缆沟、管沟和供热管道阀门,无法找到足够大的空间.

在同行中调研无法找到解决方法,无计可施时,想到了网络,努力搜索二个月之后,发现节能设备行业的蒸汽冷凝水回收技术,可能适合.接触了数家单位后,其中一家设计的一种解决方案,疏水喷射增压能力强,无须挖坑,结构精巧能塞入狭小空间,热力系统示意图如下:

施工完成后,首次启动即获成功,已成功运行8年.进入除氧器的凝结水温度显著提高,给水溶解氧明显好转,机组热效率明显提高.

运行数年发现的主要问题:泵叶轮汽蚀较快,每隔数年换新.

方案的关键,在泵的入口加装喷射增压回路,将泵出口的部分高压水流引回作为喷射工作流,引射泵入口的低加疏水.两股温度相近、压力不同的流体混合后,进入疏水泵的高温疏水获得一定的动压,克服汽蚀现象,在仅1m正压头的情况下,正常运行.在增压回路上布置了自力式压力调节阀、节流孔板、手动调节阀和压力表等,初次运行时调准手动调节阀的开度,#2低加水位信号输入变频器自控一台泵,另一工频泵备用,变频泵跳闸时,自动切换工频泵运行.20~60MW变工况运行时,水位始终正常.

设备和有关参数:#2低加疏水出口压力-0.019~0.133MPa,温度93~150℃,饱和水,流量7~20t/h,#1低加出水阀后的凝结水压力1.15~1.25MPa.泵额定流量20t/h(已考虑到防汽蚀装置需要的流量),最高扬程150m,最高防汽蚀运行温度150℃,电机功率18.5kW,选用立式不锈钢多级泵.

巧改低加热力系统,提高供热余能机组热效率参考属性评定
有关论文范文主题研究: 关于电量的论文范文检索 大学生适用: 专科毕业论文、函授毕业论文
相关参考文献下载数量: 65 写作解决问题: 学术论文怎么写
毕业论文开题报告: 论文任务书、论文摘要 职称论文适用: 技师论文、职称评中级
所属大学生专业类别: 学术论文怎么写 论文题目推荐度: 优秀选题

1.2案例2:2台低加疏水泵串联布置

一台135MW余能纯凝机组,制造商原因的凝泵扬程偏高、低加疏水泵扬程偏低,设计单位的凝泵规范书扬程计算也偏高,导致疏水泵出口的疏水无法进入凝结水管,约80℃的低加疏水直排冷凝器热井,而热井的正常温度低于40℃,引起真空下降约100Pa.

疏水泵制造商在水泵入口侧加装诱导轮之后,扬程提高10m,但仍无法满足正常运行的要求.

2台疏水泵原设计为并联布置,施工已完成,决定改为串联布置,使泵出口压力高于凝结水母管压力.在B泵的出口与A泵入口之间,加接一根直径为100mm的连通管,增加一只隔离阀.A泵工频运行,B泵变频运行,#6低加水位信号接入变频器自控,疏水泵出口母管的调节阀全开,偶然情况下辅助节流控制(当机组负荷很低,疏水流量大降,变频器降至控制低限20Hz时).改造后的运行非常成功,30~140MW变工况运行时,水位始终正常.

疏水流向:#6低加汽侧→变频B泵→连通管→工频A泵→调节阀 →凝结水母管,B泵出口阀、A泵进口阀和入口抽空气阀必须常关.

B泵为前置泵,变频控制,以降低A泵入口侧的压力,避免过压漏水损坏.调试时,暂时脱开B泵联轴器,完成联调后,恢复联轴器再调试.以下是改造后的热力系统图,虚线为新增加的用于串联运行的连通管.

1.3案例3:除氧器水位调节阀前移

案例2的技改成功后,运行约1年,工作正常,缺点是双泵投运,无备泵,对经济效益有影响,启停操作也复杂.经过分析思考,实施了独创性的改造:将除氧器水位调节阀从除氧层移至#6低加进水阀前,使#6低加出水阀后的压力降至0.8MPa左右,疏水泵恢复并联运行方式,一备一用,变频泵运行,工频泵备用,调阀移位前后的热力系统图如下:

经过以上方式改造,机组甩负荷事故时,#5和#6低加水侧及凝结水管的凝结水将参与除氧器水箱存水的汽化过程,使汽化过程延长,但由于本机抽汽至除氧器管道的防汽水倒流措施完善(1只气控快关逆止阀+1只液控快关阀),不会增加机组超速的危险性.

因除氧器水位调节阀前移,自控发生滞后现象,热控重新调试后,问题也被解决.

1.4效益估算

1.4.1案例1

1.4.1.1有关参数按额定抽汽供热工况:

位 置 压力 MPa 温度℃ 流量 t/h 热焓 kJ/kg 备 注

#1低加进汽 0.1850 140.6 1.55 2751

#2低加进汽 0.0876 96.1 4.88 2669

排 汽 0.0049 32.5 2560 近似按饱和

蒸汽

1.4.1.2#1#2低加未投时,原用于低加的蒸汽,能多发电:

[1.55×(2751-2560)+4.88×(2669-2560)]×90%/3.6等于207kW

(注:汽机内效率按90%计算)

1.4.1.3#1#2低加投运后,回收热量: (1.55×2751+4.88×2669)/3.6等于4802kW

1.4.1.4疏水泵电耗

按额定容量计算:18.5kW

1.4.1.5净效益计算

4802-207-18.5等于4576kW

折算为全年供电量净增:4576×7500等于34320000kW·h

折算为全年标煤节省:34320000×3600÷7000÷4.187÷1000÷50%等于8430吨标煤

(注:50%为供热机组全厂热效率,年运行时间按7500h)

因热网变工况运行,低加抽汽位于热网抽汽后面,热网流量减少时,低加进汽压力升高,疏水流量常达到10~15t/h,所以实际节煤量超过上述数据.

1.4.2案例2

1.4.2.1 130MW时的数据:

变频泵32A、23Hz

工频泵40A

凝泵由19.3A降到18.2A

疏水温度83.0℃

热井凝结水温度32.4℃

疏水流量39t/h

1.4.2.2电量估算

工频泵:P等于1.732×40×380×0.85÷1000等于22.4kW

变频泵:P等于1.732×32×190×0.85÷1000等于9.0kW


(注:变频电机23Hz的电压按190V计算)

疏水泵合计电耗:22.4+9.0等于31.4kW

凝泵因流量减少而节电:

P等于1.732×1.1×10000×0.85÷1000等于16.2kW·h

真空提高100Pa,多发电:130000×0.114%等于148kW

外供电量增加:148-31.4+16.2等于133kW

全年净增外供电量:133×7500等于997500kW·h

(按全年运行小时7500h计算)

1.4.2.3回收热量:39×1000×(83.0-32.4)等于1973400kcal/h

折算为全年电量:1973400×4.187×5000×37%÷3600等于4246072kW·h

(注:37%为全厂热效率,按130MW折算的实际年运行时间约5000h)

1.4.2.4净效益计算:

折算为全年供电量净增:4246072+997500等于5243572kW·h

折算为全年标煤节省:5243572×3600÷7000÷4.187÷1000÷37%等于1741吨标煤

1.4.3案例3

1.4.3.1 130MW时的数据:

变频泵53A、42Hz

工频泵备用

凝泵由19.3A降到18.2A

疏水温度83.0℃

热井凝结水温度32.4℃

疏水流量39t/h

1.4.3.2电量估算:

变频泵:P等于1.732×53×380×0.85÷1000等于29.7kW

(注:变频电机53Hz的电压按380V计算)

凝泵因流量减少而节电:

P等于1.732×1.1×10000×0.85÷1000等于16.2kW

真空提高100Pa,多发电:130000×0.114%等于148kW

外供电量增加:148-29.7+16.2等于134kW

全年净增外供电量:134×7500等于1005000kW·h

(按全年运行小时7500h计算)

1.4.3.3 回收热量:39×1000×(83.0-32.4)等于1973400kcal/h

折算为全年电量:1973400×4.187×5000×37%÷3600等于4246072kW·h

(注:37%为全厂热效率,按130MW折算的实际年运行小时约5000h)

1.4.3.4净效益计算:

折算为全年供电量净增:4246072+1005000等于5251072kW·h

折算为全年标煤节省:5251072×3600÷7000÷4.187÷1000÷37%等于1743吨标煤

2.结论

中小型余热余能机组,不是制造业和设计行业的主要业务,导致粗疏现象较多,用户应尽量做足做细调研工作,在初设审查、施工图审查和设备技术规范书审查阶段解决问题.本文介绍的低加疏水问题解决方式,属于投产后的补救方式,具有独创性,效益显著.