[關(guān)鍵詞]汽輪機(jī)  循環(huán)水  供熱  改造
　　目前火電廠最大的熱量損失就是凝汽器的熱源損失，約占總損失的30～55%。為提高能源利用率，降低小型汽輪機(jī)組的熱源損失，提高經(jīng)濟(jì)效益，采取將抽凝式汽輪機(jī)改造為低真空運(yùn)行，通過高背壓下的排汽加熱循環(huán)水，用熱力發(fā)電過程中最大的熱源損失來為城市提供居民采暖供熱，是老機(jī)組實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，提高電廠整體經(jīng)濟(jì)性的簡易辦法。
　　山東安丘盛源熱電有限責(zé)任公司為了降低熱電廠熱源損失，余熱再利用，提高熱電廠的熱效率，降低發(fā)電煤耗，達(dá)到節(jié)能挖潛的目的，經(jīng)過調(diào)研論證，將2臺6MW抽凝式供熱汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行技術(shù)改造，采用低真空運(yùn)行提高循環(huán)水溫度的辦法，為居民供熱。機(jī)組冷凝器作為熱網(wǎng)加熱器使用，利用機(jī)組排汽加熱采暖供熱循環(huán)水，非采暖季汽機(jī)真空運(yùn)行，冷卻循環(huán)水通過原設(shè)計(jì)循環(huán)水系統(tǒng)上冷卻塔。采用循環(huán)水供熱將使全廠熱效率大大提高，發(fā)電煤耗下降，#4、5機(jī)組熱效率從現(xiàn)在的44.18%提高到66.5%，#4、5機(jī)全年發(fā)電煤耗由現(xiàn)在的444.38克/kw.h，降到285克/kw.h。
　　一、技術(shù)改造情況
　　安丘盛源熱電有限公司2臺6MW抽凝式供熱汽輪發(fā)電機(jī)組型號是型號：C6—3.43/0.981型，額定汽壓：3.43 Mpa，額定溫度：450℃，設(shè)計(jì)排汽溫度：33 ℃，設(shè)計(jì)排汽壓力：0.0049 MPa ，設(shè)計(jì)真空值：-0.084 Mpa。
　　經(jīng)過改造，2×6MW汽輪機(jī)組采暖冬季汽機(jī)低真空循環(huán)水供熱運(yùn)行，冷凝器作為熱網(wǎng)加熱器使用，利用機(jī)組排汽(參數(shù)為0.019MPa、60℃)加熱采暖供熱循環(huán)水;非采暖季汽機(jī)真空運(yùn)行，冷卻循環(huán)水通過原設(shè)計(jì)循環(huán)水系統(tǒng)上塔冷卻。汽輪機(jī)組低真空循環(huán)水供熱系統(tǒng)的供水管接到冷凝器的出口管道上，回水管接到冷凝器的進(jìn)口管道上，采暖期和非采暖期通過閥門切換實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)換。
　　改造后的系統(tǒng)流程：凝汽器做為熱源，適當(dāng)降低真空-73~-70Kpa，排汽溫度升至55~58℃，凝汽器循環(huán)水供熱出口溫度最高加熱到50℃，凝汽器出水經(jīng)過供熱循環(huán)泵升壓到0.6Mpa后，供各熱用戶，供熱回水經(jīng)過供熱回水過濾器，進(jìn)入供熱回水冷卻器，溫度降至33℃，供熱回水壓力≤為0.2Mpa進(jìn)入凝汽器進(jìn)行換熱，循環(huán)利用。城區(qū)管網(wǎng)采用枝狀布置，在各熱用戶小區(qū)設(shè)置分配站，通過與采暖熱用戶直接連接，實(shí)現(xiàn)城區(qū)集中供熱。本工程采用中央調(diào)質(zhì)調(diào)節(jié)方式運(yùn)行，通過調(diào)整2×6MW汽輪機(jī)組的真空度來實(shí)現(xiàn)，使本供熱系統(tǒng)在采暖季初期、中期和末期均保證2×15MW汽輪機(jī)組在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行。在加熱站設(shè)置1臺輔助加熱器，作為2×6MW汽輪機(jī)組的低真空循環(huán)水供熱機(jī)組的汽機(jī)事故狀態(tài)下備用加熱，其加熱能力為能夠提高2×6MW汽輪機(jī)組采用低真空循環(huán)水供熱運(yùn)行的熱網(wǎng)循環(huán)水量水溫15℃，并能夠使 2×6MW汽輪機(jī)組采用低真空循環(huán)水供熱運(yùn)行的同時(shí)使熱網(wǎng)循環(huán)水量水溫能夠升高10℃，使熱網(wǎng)循環(huán)水供水最高可達(dá)62℃。
二、改造后系統(tǒng)簡圖：

       三、 改造效果及運(yùn)行情況
　　該公司熱電廠熱網(wǎng)進(jìn)行低真空循環(huán)水供熱改造后，供熱半徑加大，供熱能力提高，工況穩(wěn)定，既可以緩解蒸汽供熱的壓力，又可以取締小區(qū)采暖鍋爐。
　　（一）改造后影響機(jī)組運(yùn)行安全的主要問題
　　(1)凝汽器外殼與鋼管的相對膨脹差增大，可能會造成銅管端頭脹口松動，產(chǎn)生泄漏。
　　(2)冷油器、空冷器出口油溫、風(fēng)溫升高，造成機(jī)組隱患。
　　(3)在熱網(wǎng)調(diào)節(jié)誤操作及其它事故情況下，回水壓力會大大超過凝汽器的設(shè)計(jì)壓力，造成凝汽器端蓋、人孔、出口管線法蘭等處墊子漏水。
　　(4)真空的降低，使機(jī)組的出力降低，排汽溫度升高，而排汽溫度不僅影響供水溫度的高低和供熱量的大小，而且直接影響機(jī)組的熱膨脹，脹差，振動，軸竄等指標(biāo)。
（二）采取的措施
　　(1)為防止凝汽器因超壓造成脹口松動，產(chǎn)生泄漏。在換熱站采用變頻補(bǔ)水裝置，補(bǔ)水泵采用變頻控制，保持熱網(wǎng)系統(tǒng)補(bǔ)水壓力恒定。采用化學(xué)處理過的軟化水，硬度降低且回水管路有除污器，水的品質(zhì)有很大提高。
　　(2)為保證冷油器和空冷器的安全運(yùn)行，加設(shè)一路工業(yè)冷卻水系統(tǒng)，在循環(huán)水供熱情況下進(jìn)行切換運(yùn)行。
　　(3)凝汽器承壓問題：為了預(yù)防熱網(wǎng)突然解列等特殊情況，還采取了以下措施。
　　a. 熱水循環(huán)泵取3臺，互為備用，互相聯(lián)鎖，保證熱網(wǎng)正常循環(huán)。
　　b. 在熱用戶回水管路上加裝安全閥，保證回水壓力不超過0.2 MPa。
　　c. 供熱循環(huán)水回路上安裝逆止閥。
改造前后的參數(shù)對比

      （三）實(shí)際運(yùn)行情況
　　(1)機(jī)組振動：基本沒有變化，投入循環(huán)水供熱后，機(jī)組最大振動為0.012~0.014mm，比投入前增加0.002~0.004mm，振動達(dá)到“優(yōu)”的標(biāo)準(zhǔn)；
　　(2)復(fù)速級壓力：復(fù)速級壓力根據(jù)負(fù)荷變化而變化，廠家給出的安全范圍是：純凝<1.57Mpa，抽凝<1.91Mpa，投入循環(huán)水供熱后，復(fù)速級壓力1.74Mpa，在安全范圍內(nèi)；
　　(3)軸向位移：軸向位移根據(jù)負(fù)荷變化而變化，廠家給出的安全范圍是：-0.4~+1.0mm，我們在空負(fù)荷時(shí)軸向位移為0.42mm，投入循環(huán)水供熱后比純凝最大負(fù)荷軸向位移增加0.11mm，變化不大，在運(yùn)行中加強(qiáng)觀察；
　　(4)凝汽器的安全性：凝汽器廠家試驗(yàn)壓力0.345 Mpa，運(yùn)行壓力0.25Mpa，為防止凝汽器超壓，我們制定了運(yùn)行措施：當(dāng)熱網(wǎng)回水壓力高于0.22Mpa時(shí)，通知熱網(wǎng)值班員降低補(bǔ)水量；當(dāng)熱網(wǎng)回水壓力高于0.25Mpa時(shí)，通知熱網(wǎng)值班員停止熱網(wǎng)補(bǔ)水泵；;當(dāng)熱網(wǎng)回水壓力高于0.28Mpa時(shí)，通知熱網(wǎng)值班員開啟除污器排污門泄壓；當(dāng)熱網(wǎng)回水壓力高于0.30Mpa時(shí)，開啟凝汽器出口到?jīng)鏊�塔手動門強(qiáng)制泄壓；同時(shí)在回水母管上安裝了一臺啟座壓力為0.30 Mpa的安全門；
(5)對于汽輪機(jī)末級葉片：采用低真空運(yùn)行，蒸汽比容降低為正常真空的20~25%，流速相應(yīng)降低，因此必須保證向后排汽量不低于35t/h，否則，末級葉片做負(fù)功，引起排汽缸溫度異常升高，針對這種情況，在外網(wǎng)熱負(fù)荷較低時(shí)，我們制定了凝汽器單側(cè)循環(huán)水供熱，另半側(cè)本機(jī)循環(huán)水運(yùn)行的方案，靠調(diào)整本機(jī)循環(huán)水半側(cè)的入口門開度，控制機(jī)組真空度，防止末級葉片做負(fù)功，保證機(jī)組安全運(yùn)行；
　　(6)推力瓦溫度：采用大負(fù)荷循環(huán)水供熱后，推力瓦溫度有所升高，有兩塊瓦溫達(dá)到80度以上，最高達(dá)到83度，規(guī)程規(guī)定推力瓦溫度不超過95℃，另外推力瓦保護(hù)采用10取3，即10塊工作瓦中3塊瓦溫超過110度才會引起保護(hù)動作，因此也是比較安全的。
　　四、投入循環(huán)水供熱后的經(jīng)濟(jì)性：
　　低真空循環(huán)水供熱的改造，可充分利用電廠熱能，既節(jié)約了能源，又減少環(huán)境污染，社會效益以及經(jīng)濟(jì)效益明顯。
　　#4.5機(jī)投入循環(huán)水供熱前、后數(shù)據(jù)對比：
　　熱電廠實(shí)施低真空循環(huán)水供熱可取得良好的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，可增加供熱面積保守計(jì)算為260萬m2。一年多收入6500萬元，年節(jié)約標(biāo)煤2.11萬噸(費(fèi)用565萬元)，節(jié)水9萬噸(費(fèi)用13.5萬元)，減排煙塵82 噸(少交環(huán)保費(fèi)用2.3萬元)，削減二氧化硫排放460噸(少交環(huán)保費(fèi)用27.6萬元)。
　　五、總結(jié)
　　該廠通過降低凝汽機(jī)組真空，提高排汽溫度，利用循環(huán)水供熱來降低熱源損失是非常成功的，改造比較簡單，設(shè)備可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，特別是節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]龐麓鳴.工程熱力學(xué)[M].北京：人民教育出版社，1980.
　　[2]黃福賜.工程熱力學(xué)原理和應(yīng)用[M].北京：電力工業(yè)出版社，1982.
　　[3]鐘史明.具有火用參數(shù)的水和水蒸汽性質(zhì)參數(shù)手冊[M].北京：水利電力出版社，1989.
　　[4]翦天聰.汽輪機(jī)原理[M].北京：水利電力出版社，1986.[6]艾·漢佩.冷卻塔[M].北京：電力工業(yè)出版社，1980.
　　[5]馮永華，徐永忠。火電廠循環(huán)冷卻水廢熱回收利用問題研究[期刊論文] 2007，(3)：5-6
　　[6]吳星，付林，胡鵬，電廠循環(huán)水供熱技術(shù)的研究與應(yīng)用[期刊論文]區(qū)域供熱，2008，(4)：41-42
                                                     （作者單位：山東省安丘市盛源熱電有限公司）