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  　　[關鍵詞]汽輪機  循環水  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，降低小型汽輪機組的熱源損失，提高經濟效益，采取將抽凝式汽輪機改造為低真空運行，通過高背壓下的排汽加熱循環水，用熱力發電過程中最大的熱源損失來為城市提供居民采暖供熱，是老機組實現熱電聯產，提高電廠整體經濟性的簡易辦法。
　　山東安丘盛源熱電有限責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，降低發電煤耗，達到節能挖潛的目的，經過調研論證，將2臺6MW抽凝式供熱汽輪發電機組進行技術改造，采用低真空運行提高循環水溫度的辦法，為居民供熱。機組冷凝器作為熱網加熱器使用，利用機組排汽加熱采暖供熱循環水，非采暖季汽機真空運行，冷卻循環水通過原設計循環水系統上冷卻塔。采用循環水供熱將使全廠熱效率大大提高，發電煤耗下降，#4、5機組熱效率從現在的44.18%提高到66.5%，#4、5機全年發電煤耗由現在的444.38克/kw.h，降到285克/kw.h。
　　一、技術改造情況
　　安丘盛源熱電有限公司2臺6MW抽凝式供熱汽輪發電機組型號是型號：C6—3.43/0.981型，額定汽壓：3.43 Mpa，額定溫度：450℃，設計排汽溫度：33 ℃，設計排汽壓力：0.0049 MPa ，設計真空值：-0.084 Mpa。
　　經過改造，2×6MW汽輪機組采暖冬季汽機低真空循環水供熱運行，冷凝器作為熱網加熱器使用，利用機組排汽(參數為0.019MPa、60℃)加熱采暖供熱循環水;非采暖季汽機真空運行，冷卻循環水通過原設計循環水系統上塔冷卻。汽輪機組低真空循環水供熱系統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口管道上，采暖期和非采暖期通過閥門切換實現系統運行的調換。
　　改造后的系統流程：凝汽器做為熱源，適當降低真空-73~-70Kpa，排汽溫度升至55~58℃，凝汽器循環水供熱出口溫度最高加熱到50℃，凝汽器出水經過供熱循環泵升壓到0.6Mpa后，供各熱用戶，供熱回水經過供熱回水過濾器，進入供熱回水冷卻器，溫度降至33℃，供熱回水壓力≤為0.2Mpa進入凝汽器進行換熱，循環利用。城區管網采用枝狀布置，在各熱用戶小區設置分配站，通過與采暖熱用戶直接連接，實現城區集中供熱。本工程采用中央調質調節方式運行，通過調整2×6MW汽輪機組的真空度來實現，使本供熱系統在采暖季初期、中期和末期均保證2×15MW汽輪機組在經濟狀態下運行。在加熱站設置1臺輔助加熱器，作為2×6MW汽輪機組的低真空循環水供熱機組的汽機事故狀態下備用加熱，其加熱能力為能夠提高2×6MW汽輪機組采用低真空循環水供熱運行的熱網循環水量水溫15℃，并能夠使 2×6MW汽輪機組采用低真空循環水供熱運行的同時使熱網循環水量水溫能夠升高10℃，使熱網循環水供水最高可達62℃。
二、改造后系統簡圖：

      

       三、 改造效果及運行情況
　　該公司熱電廠熱網進行低真空循環水供熱改造后，供熱半徑加大，供熱能力提高，工況穩定，既可以緩解蒸汽供熱的壓力，又可以取締小區采暖鍋爐。
　　（一）改造后影響機組運行安全的主要問題
　　(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，產生泄漏。
　　(2)冷油器、空冷器出口油溫、風溫升高，造成機組隱患。
　　(3)在熱網調節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計壓力，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，而且直接影響機組的熱膨脹，脹差，振動，軸竄等指標。
（二）采取的措施
　　(1)為防止凝汽器因超壓造成脹口松動，產生泄漏。在換熱站采用變頻補水裝置，補水泵采用變頻控制，保持熱網系統補水壓力恒定。采用化學處理過的軟化水，硬度降低且回水管路有除污器，水的品質有很大提高。
　　(2)為保證冷油器和空冷器的安全運行，加設一路工業冷卻水系統，在循環水供熱情況下進行切換運行。
　　(3)凝汽器承壓問題：為了預防熱網突然解列等特殊情況，還采取了以下措施。
　　a. 熱水循環泵取3臺，互為備用，互相聯鎖，保證熱網正常循環。
　　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. 供熱循環水回路上安裝逆止閥。
改造前后的參數對比

     

      （三）實際運行情況
　　(1)機組振動：基本沒有變化，投入循環水供熱后，機組最大振動為0.012~0.014mm，比投入前增加0.002~0.004mm，振動達到“優”的標準；
　　(2)復速級壓力：復速級壓力根據負荷變化而變化，廠家給出的安全范圍是：純凝<1.57Mpa，抽凝<1.91Mpa，投入循環水供熱后，復速級壓力1.74Mpa，在安全范圍內；
　　(3)軸向位移：軸向位移根據負荷變化而變化，廠家給出的安全范圍是：-0.4~+1.0mm，我們在空負荷時軸向位移為0.42mm，投入循環水供熱后比純凝最大負荷軸向位移增加0.11mm，變化不大，在運行中加強觀察；
　　(4)凝汽器的安全性：凝汽器廠家試驗壓力0.345 Mpa，運行壓力0.25Mpa，為防止凝汽器超壓，我們制定了運行措施：當熱網回水壓力高于0.22Mpa時，通知熱網值班員降低補水量；當熱網回水壓力高于0.25Mpa時，通知熱網值班員停止熱網補水泵；;當熱網回水壓力高于0.28Mpa時，通知熱網值班員開啟除污器排污門泄壓；當熱網回水壓力高于0.30Mpa時，開啟凝汽器出口到涼水塔手動門強制泄壓；同時在回水母管上安裝了一臺啟座壓力為0.30 Mpa的安全門；
(5)對于汽輪機末級葉片：采用低真空運行，蒸汽比容降低為正常真空的20~25%，流速相應降低，因此必須保證向后排汽量不低于35t/h，否則，末級葉片做負功，引起排汽缸溫度異常升高，針對這種情況，在外網熱負荷較低時，我們制定了凝汽器單側循環水供熱，另半側本機循環水運行的方案，靠調整本機循環水半側的入口門開度，控制機組真空度，防止末級葉片做負功，保證機組安全運行；
　　(6)推力瓦溫度：采用大負荷循環水供熱后，推力瓦溫度有所升高，有兩塊瓦溫達到80度以上，最高達到83度，規程規定推力瓦溫度不超過95℃，另外推力瓦保護采用10取3，即10塊工作瓦中3塊瓦溫超過110度才會引起保護動作，因此也是比較安全的。
　　四、投入循環水供熱后的經濟性：
　　低真空循環水供熱的改造，可充分利用電廠熱能，既節約了能源，又減少環境污染，社會效益以及經濟效益明顯。
　　#4.5機投入循環水供熱前、后數據對比：
　　熱電廠實施低真空循環水供熱可取得良好的企業經濟效益和社會效益，可增加供熱面積保守計算為260萬m2。一年多收入6500萬元，年節約標煤2.11萬噸(費用565萬元)，節水9萬噸(費用13.5萬元)，減排煙塵82 噸(少交環保費用2.3萬元)，削減二氧化硫排放460噸(少交環保費用27.6萬元)。
　　五、總結
　　該廠通過降低凝汽機組真空，提高排汽溫度，利用循環水供熱來降低熱源損失是非常成功的，改造比較簡單，設備可以安全穩定運行，特別是節能效果顯著，經濟效益非常可觀。
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                                                     （作者單位：山東省安丘市盛源熱電有限公司）