利用供热补水改抽凝为背压机组的节能方法

张心阳

辽宁电力勘测设计院 ，辽宁沈阳 110179

“十一五”期间，国家关停了很多高污染、高耗能的小火电，但基于工业用热的需要，国家采取很多措施鼓励具有较好经济和环保性的热电联厂。在大多数热电联厂企业中都有抽凝发电机组，虽然在一定程度上它比单独供热效益要好很多，但还是很耗能。

在这样的形势下，很多企业看中了背压发电机组热效率高的特点，想要将抽凝机组改成了背压机组，但是背压机组本身的调节能力不强，加上供热系统的限制，在运行的时候没有想象中那么顺利。

1）抽凝机组改成低背压发电机组的可行性

在供热较大的热电厂，利用冷源损失的吸收来提高经济效益性，既不用对汽轮机进行改动，只是在自身热力循环的基础上改抽凝机组为背压机组，还有很好的灵活性。在当今的很多热电厂、生物化工，发电厂，纺织业等行业，这种改变都有着极其重要的节能推广价值。

由于抽凝机组的发电部分有冷源的损失，所以它的经济性差，但是人们一直都在想办法要利用损失的这部分冷源，可实际情况是因为循环水冷却水温很低，只有34℃左右，而且出水量大，加上水质的原因，这部分热能一直没有办法进行有效的回收利用。

12mW抽凝机的排汽压力是0.0049MPa，温度低于40℃，这快要接近饱和温度，假如只考虑能量守恒而不管换热的方式，想要把凝汽潜热换出来，至少280t/h的冷除盐水，而想要把换出来的热水回收到热系统中继续使用，就要解决水质与水量这两个问题。首先需要用最少的冷除盐水去达到冷却凝汽的效果，尽量增加吸热后的温度，降低凝汽器的真空度，低背压运行。在实际操作中，让喷淋进水温度保持在18℃，出水温度控制在70℃以内，除盐水在进入铜管的温度也是18℃，但在出管的温度一定要控制在58℃以内。具体操作如下：

首先，把除盐水喷淋装置装在汽轮机排气口和凝汽器的进口喉口处，然后吸收热气热量进行换热，但根据实际操作总结，喷淋的水量以53t/h为宜。

第二，把凝汽器内循环水的流动改成凝汽器铜管内除盐水的流动，从而达到凝汽的冷却效果，在这样的替换中，除盐水的用量比循环水要少，所以要增加除盐水在管内流动的速度，加长它在管内冷却的时间，用这样的方式来增加冷却的效果。这样一来，只要对凝汽器两个独立对等空间中的一个进行改造，利用可以拆掉的隔板增加一倍的回程，由于要让凝汽器内两个空间的膨胀处于均匀状态，另一个不通除盐水的空间只需要用少量的5t/h的循环水来冷却就可以了。冷却凝汽的除盐水的总量一定要和外部的热负荷保持在平衡的状态，这样才能保证回收的热量和参与冷却的除盐水能被有效的利用。

第三，除盐水从铜管里出来后被送到除氧器，这时候想要增加铜管承受压力的能力，还要缓解因为热负荷造成冷却凝汽的除盐水总量在短时期内不能和外部热负荷相匹配的问题，我们用1000t/h容量的专门保温水箱来装载冷却凝汽后的热除盐水，送到除氧器或者经过冷渣器之后再送到除氧器，要注意的是冷渣器出口的水的温度一定要在85℃以下。喷淋除盐水和凝结水要要通过凝结水泵轴封的低压加热器之后再进入除氧器。

2）经过反复的实验证明，因为这次的改造没有涉及汽轮机本机的改造，只是在凝汽器和供水的系统上做了一些改进，所以总体来看汽轮机的运行是很稳定的，各项指标均为合格状态，没有造成其他的不良效果。需要说明的是，在不断的运行中，机组末端的叶片的鼓风会造成气机排汽的时候产生很高的温度，而且在实际的操作中，只要喷淋结水出口的温度达到60℃，气机的排汽温度就能达到80多℃，这样一来就超出喷淋结水出口温度20℃还要多，基于安全因素的考虑，我们把排汽的参数设置为小于80℃，喷淋凝结水出口的温度设定为58℃，铜管内除盐水的出水温度应该在56℃左右。

因为凝汽器里面真空的减少降低势必会对发电量产生影响，这样在同等情况下发一样的电量每小时多耗1.412t标煤，但是由于冷源损失被充分利用，这样改造后的方法对整个发电环节能节约3.14t/h标准煤，除却一开始由于凝汽器真空降低引起的耗煤量，总节约1.728t/h的燃煤，统计计算每年7000h的运行时间，每年能节约标煤12096t，附属的辅机节约电量290.75kW·h/h，每年就能节约2035250 kW·h。在改造之前发电耗煤量是0.433kg/kW，改造后每年可以节约近880t燃煤，所以每年总共应该节约了12977t煤炭。

供热量的大小决定了背压机组的发电量，如果上述的改造运行方式能得到大力的推广，就能更好的缓解电网负荷出现的峰谷差和冷源损失，同时还能提高热电厂的经济效益。

[1]郑杰.汽轮机低真空运行循环水供热技术应用.

[2]王胜涛，王波，孙海英.汽轮机低真空循环水供热的应用.

[3]王振铭.我国热电联产的发展[D].热电联产学术交流会论文集，1999，6.