减温减压技术在现代工业供热中的应用分析

周健铿?张祎?金鑫

摘 要 虽然小汽轮机和压力匹配器技术在理论意义上能够节约能源，提高能源利用效率，但是在实际工业改造中需综合考虑机组情况、外界热负荷规模、工业用汽参数等多方面因素来进行对比分析，确定选择合适的减温减压技术。本文以某电厂660MW纯凝机组工业抽汽改造为实例，对比分析了减温减压器技术、压力匹配器以及背压式小汽机技术在该工程中的适用性，给减温减压技术在工程实践中的应用提供了一定的参考价值。

关健词 减温减压；工业供热；热电联产；工程应用

前言

目前，国内常用的减温减压技术主要有以下几种，一是采用减温减压器，直接将中压蒸汽或高压蒸汽进行减温减压，使其达到供汽参数要求；二是采用压力匹配器，以高压蒸汽通过高速喷嘴引射低压蒸汽，解决了电厂单抽汽机组的双参数供热问题，得到了最佳供热运行方式[1]；另一种发展较快的供热方式是利用高排蒸汽驱动小汽机带动电厂辅机做功（如给水泵、引风机、热网循环水泵等），此种方式实现了能量的梯级利用，降低了节流损失，同时降低了厂用电率[2]。

本文以安徽华电六安电厂的660 MW纯凝机组工业抽汽改造为实例，对减温减压技术的实际应用进行分析。电厂原有供热方式是利用再热冷段抽汽进行供热，而面对新增长的工业热负荷，冷再抽汽蒸汽参数过高，必须进行减温减压以满足热用户对蒸汽参数的要求，结合上述三种减温减压技术方案进行对比分析，确定改造方案。

1 减温减压技术介绍

减温减压器优点包括：①技术成熟，管路相对简单，改造周期短；②投资低，主要是减温减压器费用、管道费用和电气仪表费用。其缺点主要有：节流损失较大，造成能源的直接浪费。

压力匹配器优点主要包括： ①改造周期短。改造较为简单，只需新增相应管路设备；②节约能源。用高参数蒸汽提升低参数蒸汽达到中间参数蒸汽，可以利用一部分已做功发电的低压蒸汽；③投资相对较少。其缺点有：①噪音较大，必须增设专用隔音罩；②投资相对减温减压方案稍大；③压力匹配器的变工况性能较差，在高压蒸汽压力较低时，整体效率偏低，节流损失很大。

背压式汽轮机排汽所含的热量绝大部分被热用户所利用，不存在冷源损失，热效率较凝汽式汽轮机为高。其优点主要包括：①避免阀门的节流损失，实现能量梯级利用，提高机组的热经济性；②降低了厂用电率，使得厂用电网可靠性增加。其缺点有：①热力系统相比减温减压和压力匹配器技术要复杂，蒸汽参数的波动一定程度影響小汽机的稳定运行；②小汽轮机的运行方式要受对外供热热负荷变化等因素的影响。

2 方案对比与选取

现以安徽华电六安电厂的660 MW纯凝机组工业抽汽改造为实例， 电厂原有供热方式是利用再热冷段抽汽进行供热，而面对新增长的工业热负荷，冷再抽汽蒸汽参数过高，必须进行减温减压以满足热用户对蒸汽参数的要求，现结合上述三种减温减压技术方案进行对比分析，确定改造方案。外界热用户需求的蒸汽流量为60t/h，温度为320℃，压力为1.5Mpa.a。

2.1 减温减压器方案

通过在冷再抽汽管道上直接加装减温减压器来降低蒸汽参数，减温水考虑从给水泵中间抽头处抽取，随着机组负荷的变化，给水泵中间抽头的压力为7.675MPa，温度在160℃-188℃之间。

2.2 压力匹配器方案

压力匹配器低压蒸汽的单级升压比不能超过2.5，即输出蒸汽压力与低压蒸汽压力的比值不能超过2.5，若升压比大于2.5，压力匹配器进入极限工况，效率急剧下降。表1为不同抽汽口位置的压力匹配器选型说明。

结合上表分析可知，现有抽汽口由于机组负荷波动太大，以及抽汽参数和流量的限制，没有合适的低压蒸汽抽汽口。因此，压力匹配器方案不适合本次改造项目。

2.3 小汽机方案

在蒸汽流量60t/h的情况下，背压式小汽机乏汽仍需节流才能满足出口为1.5MPa，温度为320℃品质的蒸汽。在50%THA、75%THA和100%THA工况下小汽机分别可以发电1493.85kW，862.09kW和76.3kW，供电煤耗分别下降1.36g/kwh，0.55g/kwh和0.07g/kwh。可见，小汽机的经济运行易受入口蒸汽品质的影响，机组负荷越高，小汽机做功能力则越低，经济性越差。另外，当外供热负荷发生变化时，也会对小汽机的稳定运行造成较大的影响。

2.4 方案选择

三种技术各有优缺点。其中，压力匹配器技术在本项目中没有合适的低压蒸汽来源，不考虑采用；小汽轮机方案能源利用效率高，但运行易受主蒸汽、热负荷等外界因素波动影响，系统较为复杂，投资高，不推荐该方案。而减温减压器方案虽然产生了一定的节流损失，但从现阶段热负荷情况来看，最为经济合理，因此推荐技术方案一：采用在再热冷段抽汽管道上加装减温减压器。

3 结束语

通过对减温减压器技术、压力匹配器以及背压式小汽机等方案多方面的分析，以安徽华电六安电厂的660 MW纯凝机组工业抽汽改造为例，采用减温减压器方案是目前最为经济合理的方案。因此，当电厂抽汽参数与外界热用户需求蒸汽参数不匹配时，需要从机组情况，外界热负荷规模及需求蒸汽参数等多方面进行对比分析，选择合适的减温减压技术。

参考文献

[1] 李凯，张蕊.利用压力匹配器研究联合循环电站供热方案[J].能源与节能，2014，（1）：64-66.

[2] 高新勇，王伟，孙科.工业供热优化改造的节能分析[J]. 能源与节能，2015，（11）：88-89.