供中压蒸汽节能项目实施与成效分析

钮惠祥

（盛虹集团有限公司热电分厂，江苏 苏州 215228）

国家一直提倡节能环保，随着热电厂供汽量的增加和稳定，采用背压式汽轮机供应中压蒸汽为印染企业的定型机供热已成多数企业的选择，这种供汽模式与直接采用减温减压器供应中压蒸汽的模式相比不仅成本明显降低，而且更加节能环保，提高企业的效益。

某公司热电分厂承担着周边印染企业的集中供热，随着国家节能减排政策的积极推进，印染厂小型的燃煤导热油锅炉必须停运。2015 年开始，周边的印染企业把定型机热媒由导热油加热改造成用中压蒸汽加热。为了满足周边企业定型机改造的要求，热电厂于2015 年建设了4 台减温减压器供中压蒸汽。随着印染企业定型机用汽量的增加，2018 热电厂供中压蒸汽达到了50t/h。减温减压器供应中压蒸汽，是把高品位的高压蒸汽直接变成低品位的中压蒸汽，能量浪费大。为了积极响应国家节能减排的大政方针，某集团有限公司通过同行业的供中压蒸汽的改造情况的考察，通过多方论证，2018 年决定建设1 台1.5MW 的背压机替代现有4 台减温减压器供应的中压蒸汽，将高品质的蒸汽转化为电能，而且降低了运行成本。

1 项目内容

1.1 热负荷现况

国家“十三五”节能减排综合工作方案提出“十三五”期间节能减排的主要目标和重点工作，把降低能源强度、减少主要污染排放总量、合理控制能源消费总量的工作有机结合起来，国家发展和改革委员会关于“印染行业准入条件”的要求实施，进一步加强节能环保，促进企业又快又好发展，减轻轻纺印染行业污染对生态环境的压力，促进产业结构调整。根据当地区域环境容量，适度控制印染产业的发展规模，促进印染行业从规模经济向效益经济过渡。加大印染设备技术改造力度，加强新工艺、新技术的开发应用。推行清洁生产，淘汰陈旧落后、能耗高、性能差的生产设备，用高新技术提升印染行业。鼓励企业采用清洁高效的新技术，提高能资源利用效率；开展资源综合利用，采用低废，无废工艺，建设高效的设备和完善的管理制度，从源头削减污染物产生量。

某集团有限公司根据集团内部印染厂定型机加热的特点，积极创新采用更加节能环保的加热模式。印染企业的定型机的加热温度在170 ～220℃左右，原来定型机均采用燃煤链条式导热油锅炉加热的方式，锅炉效率在55%～60%，容量小、效率低，烟气处理系统简陋，无法达到国家节能减排技术指标要求。集团内印染企业积极改造定型机，采用中压蒸汽作为热源，由热电厂供应热源，已经取得成功。2015 年，某集团有限公司热电分厂建设4 台减温减压器为周边印染企业的定型机供应中压蒸汽，替代现有的小型导热油锅炉。

虽然热电厂用减温加压器供应中压蒸汽，替代了小型导热油锅炉，减少了污染排放，更加环保，但高品质的蒸汽直接降低为低品质的蒸汽，经多方论证，用背压式汽轮机代替减温减压器供应中压蒸汽，进一步提高能源的利用率。

1.2 供中压蒸汽汽轮机改造的内容

1.2.1 机组的选型

原来的中压蒸汽由4 台减温减压器将高品质的高温高压蒸汽减温减压至低品质的中压蒸汽。定型机中压蒸汽用量少时，由减温减压器供应是合适的，随着中压蒸汽用汽量的增加，用汽量趋于稳定（中压蒸汽量：最大55t/h(50.6)，平均50(46.6)t/h, 最小45(41.4)t/h），此时，仍然使用减温减压器供应就会造成大量能量的浪费，改造现有的中压蒸汽的供应模式时必须的。背压汽轮机正好满足将次高温次高压蒸汽转换为中温中压蒸汽的要求，同时将能量回收转换为电能，提高了整体能源的利用率。

背压式汽轮机除利用蒸汽发电外，排汽全部利用供应中压蒸汽。背压式汽轮机发电机组发出的电功率由中压蒸汽量荷决定，用于热负荷稳定的场合，本项供应中压蒸汽量稳定，满足了背压式汽轮机的特点。某集团热电分厂现有锅炉为次高压次高温，锅炉蒸汽参数为：压力5.30MPa，温度485℃。本项目选择1 台与现有热电厂机组主蒸汽压力参数一致的1.5MW 背压发电机组，发电机输出10kV 电力送至现有的供电系统。

1.2.2 主要设备

（1）背压式汽轮机

型号：B1.5-4.9/3.0；汽轮机额定功率：1.5MW；额定进汽压力/温度：4.9MPa/470℃；额定排汽压力/温度：3.0MPa/405℃；额定进汽量：50.1t/h；数量：1 台。

（2）发电机

型 号：QF-J1.5-2 型； 额 定 功 率：1.5MW； 电 压：10.5kV；转数：3000r/min；数量：1 台。

1.2.3 系统的主要组成

本工程建设1 套1.5MW 次高温次高压背压机组，为加强系统运行的安全性、灵活性、可靠性，根据相关规程的要求和工程的布置特点，本工程热力系统的管道与现有机组采用母管制，系统主要由主蒸汽系统、中压蒸汽排汽系统疏水系统、油系统组成。

1.2.4 改造汽轮机的布置

本工程原主厂房采用三列式布置，即汽机房-除氧煤仓间-锅炉房。本次改造汽轮机布置在原来4#汽轮机侧的空余空间。汽轮机组为小岛式横向布置。运转层布置汽轮机组。汽机房底层布置油站等设备。机房原有起重机1 台，以便机组的安装、检修等。

改造汽轮机进口蒸汽接自于热电厂现有的主蒸汽母管，汽轮机排汽至原减温减压器对外供热母管。

2 项目方案分析

2.1 改造方案安全性分析

本改造新建1 台B1.5-4.9/3.0 背压式汽轮机机组，不仅供应中压蒸汽，同时可以提供电负荷，可谓一举两得，节能又环保。通过改造用背压式汽轮机的排汽供应中压蒸汽，同时将减温减压器作为备用设备，更能保证中压蒸汽稳定安全运行。平时背压式汽轮机全负荷运行，事故时有减温减压器供应，系统能够高效安全可靠地运行。

2.1.1 节能效益和环境影响

通过改造采用背压式汽轮机供应中压蒸汽，实现了能源梯级利用。将高品位的蒸汽先用于发电，最后低品位的热量再用于供热，代替直接将高品位的蒸汽浪费的减温减压器，能源利用更充分、更环保。

改造前供热标煤耗41.6kg/GJ，耗标煤量6.065t/h；改造后用背压式汽轮机供应中压蒸汽耗标煤量6.55t/h，供热标煤耗39.1kg/GJ,供电标煤耗626g/KWH。改造前与改造后总的理论耗标煤量相差0.16t/h，但是改造后可比改造前外供1051kW 的电力负荷，按照江苏省平均供电标煤耗322g/kwh，年运行7200h 计算，每年可节约标煤2437t/h 标煤，每年可减排二氧化硫约27.9t 左右，二氧化碳约3683t 左右，粉尘约3.97t 左右。通过新建一台背压式汽轮机机组的改造，不仅节能效益显著，而且具有良好的环境效益，为吴江的环境建设起到了积极的作用。

2.1.2 供热经济性和投资效益分析

在用减温减压器供应中压蒸汽运行工况下，只是改变了蒸汽的品质。而改造后采用背压式汽轮机机组，充分利用了蒸汽品质的差别性，提高了能源的利用率，额外增加了电负荷。虽然前期投资较大，项目投入运行后，很快就可以全部实现投资回收。如果电价按照0.58 元/kwh，标煤煤价格1000 元/t，每年可增加收入324 万元。可见，通过改造采用背压式汽轮机供应中压蒸汽，具有较好的经济效益。

3 结语

以上分析是结合工程实际情况，本着节能环保的原则，虽然装机容量小，但是改造后具有良好的经济效益及环保效果，该背压式汽轮机机组对外1051kW 的电力负荷，节约能源，符合国家节能减排的政策方针，该项目于2019 年4 月15 日运行，从运行结果来看，与预测的结果基本相同，该项目的实施及投运为保护苏州的蓝天起到了积极作用。