驱动汽动给水泵小汽轮机乏汽余热回收节能技术

驱动汽动给水泵小汽轮机乏汽余热回收节能技术

300 MW等级及其以上大型火力发电机组一般采用1台电动给水泵，2台汽动给水泵的配置，电动给水泵作为启停机、事故备用，汽动给水泵冲转并暖机至3 000 r/min后，转入"遥控"运行方式，由转速调节控制给水量。其驱动汽动给水泵小汽轮机(简称"小汽轮机")的汽源为辅汽和四抽、冷端再热蒸汽三路汽源，乏汽通过排汽管道引入主汽轮机的凝汽器中。

问题提出:小汽轮机乏汽压力一般高于凝汽器压力，以CC330/238－16.7/0.98/0.5/537/537型供热机组为例，设计工况下小汽轮机乏汽压力7.07 kPa较凝汽器压力5.4 kPa偏高1.67 kPa。实际运行时，受小汽轮机设计、制造和安装工艺水平限制，特别是给水泵运行性能较差时，这一差值更大，一方面造成小汽轮机乏汽余热的白白浪费，另一方面也使凝汽器热负荷偏高，影响机组真空，机组供电煤耗增加。如何回收再利用这部分乏汽余热，是提高机组能耗水平的又一有力措施。

推荐方法:推荐采用蒸汽喷射热泵回收小汽轮机乏汽余热。蒸汽喷射热泵广泛应用于纺织、造纸、石油、热电等以蒸汽作为动力的工业中，其核心思想是利用高压蒸汽能量提高低压蒸汽压力、回收其工质及余热，以促进蒸汽循环效率，达到显著的节能效果。系统主要由蒸汽喷射热泵、回收蒸汽压力自动控制装置、热泵驱动蒸汽调节阀及相关测量单元(如温度、压力和流量测量装置)等组成。

应用实例:以300 MW机组为例，蒸汽喷射热泵中驱动蒸汽引自再热冷段蒸汽，与小汽轮机乏汽混合后进入除氧器。额定工况下，驱动蒸汽流量和压力分别为15 t/h和3.528MPa，小汽轮机乏汽压力为6 kPa，热泵出口混合压力为1.178 MPa，热泵引射系数取0.78，据此估算供电煤耗降低1.12 g/kWh。若考虑运行中小汽轮机乏汽压力远远高于6 kPa的设计值，以及凝汽器热负荷减少对真空的增益因素，实际节能收益会高于测算值。

建议:采用蒸汽喷射热泵回收小汽轮机乏汽余热技术经济上是可行的，但在实际工程时，一方面需要综合考虑机组全负荷运行工况参数变化，合理选择蒸汽喷射热泵设计参数，以达到最佳的节能效果;另一方面由于小汽轮机乏汽负压管道距离增加，改造中需要严格控制安装质量，防止管道不严密造成的机组真空严密性不合格。

撰稿:国网河北省电力公司电力科学研究院 郭江龙