第42卷第3期熱力發(fā)電2013年3月THERMAL POWER GENERATIONMar.2013低真空循環(huán)水供熱改造朱奇,陳鵬帥,侯國棟上海電氣電站服務公司,上海201612[摘要]介紹了低真空循環(huán)水供熱原理,以135、300MW純凝機組為例,論述了機組在低真空循環(huán)水供熱改造中應考慮和解決的問題。采用低真空循環(huán)水供熱方式后,135300MW機組可利用排汽余熱分別為727、1382GJ/h,供熱面積分別增加約400萬、770萬m2,使機組在全年運行期內經濟性最佳。在不增加電廠裝機容量和當?shù)匚廴疚锱欧诺那闆r下,可增大供熱面積,同時節(jié)約大量因為蒸發(fā)而損失的循環(huán)冷卻水。[關鍵詞]純凝機組;低真空供熱;雙背壓;雙轉子;互換;排汽余熱;供熱面積[中圖分類號]TK264[文獻標識碼]B[文章編號]1002-3364(2013)03-0095-03[DOⅠ編號]10.3969/isn.1002-3364.2013.03.095Discussion on retrofitting of low-vacuum circulating water heating systemZHU Qi, Chen Pengshuai, HOU Guodongshanghai Electric Power Generation Service Company, Shanghai 201612, ChinaAbstract: The mechanism of applying low-vacuum circulating water for heat supply was presen-ted. Taking the 135 MW and 300 MW condensing units as the examples, issues should be considered and solved during retrofitting of low-vacuum circulating water heating system were discussed. After the low vacuum circulating water heating system was adopted, the available wasteexhaust heat of the 135 Mw and 300 MW unit were 727 GJ/h and 1 382 GJ/h, and the increasedheating area of them were 4. 0X106 m2 and 7. 7X10 m, respectively, making the unit achieve itsbest economy during the whole years running. With no supplement of the unit installed capacityand no increase of local pollutant emission, it should be better to enlarge the heating area and saveamount of circulating cooling water lost by evaporationKey words: condensing unit; low vacuum; circulating water; heat supply; duplex pressure; dural-rotor; exchange; waste exhaust heat; heating area1低真空循環(huán)水供熱原理凝汽器低真空循環(huán)水供熱是將純凝機組或抽凝機組改為低真空運行,使其排汽壓力升至0.03~0.048MPa,從而使循環(huán)水出口溫度由33~49C升至冷卻塔65~80℃。循環(huán)水不去冷卻塔,而是由熱網循環(huán)泵供水送至各熱用戶供暖(圖1)。采暖用戶圖1循環(huán)水供熱原理Fig. 1 The principle of circulating water heat supply收稿日期:2012-09-19作者簡介:朱奇(1964-),女,江西南昌人,高級工程師,長期從事汽輪機熱力性能分析及其通流部分設計和改造等E-mail: zhuqi@ shanghai-electric com熱力發(fā)電2013年2改造方案及需考慮的問題強度凝汽器管板及伸縮節(jié)、凝汽器與低壓缸連接伸縮節(jié)、循環(huán)水管系統(tǒng)和極冷天氣升溫系統(tǒng)暖和天氣低真空循環(huán)水供熱機組要求在供熱期提高機組的循環(huán)水短路系統(tǒng)與防水錘系統(tǒng)(防止水泵驟停后,背壓至474kPa左右,以滿足循環(huán)水供熱的要求,水錘對系統(tǒng)的破壞)冷卻水系統(tǒng)(含冷水器冷油而在非供熱期機組背壓則須降至正常值49kPa左器軸封加熱器、真空泵、強冷冷卻器等用水)、備用右,滿足純凝運行的要求。因此需采用低壓缸雙背循環(huán)式系統(tǒng)(緊急備用)等改造壓雙轉子互換技術,即供熱期間采用動靜葉片級數(shù)(4)給水泵汽輪機系統(tǒng)改造(配置有汽泵的機相對減少效率較高的低壓轉子,機組高背壓運行;組),包括小汽輪機排汽系統(tǒng)、蒸汽調節(jié)系統(tǒng)熱水輸非供熱期間恢復至原純凝工況運行。送泵、疏水泵、連鎖保護進入DCS等。(1)改造原低壓純凝轉子,將原低壓轉子末2級或末幾級葉片拆除滿足高背壓運行的要求并加裝3135、300MW凝汽機組改造1根新的純凝低壓轉子。該方案適用于原低壓轉子某臺135MW純凝機組,通過拆除末2級長葉效率較差供熱周期相對較短,而原低壓轉子可改造片取消最后1級低壓加熱器后,低壓缸排汽溫度為成供熱轉子的情況。80℃,壓力為47.4kPa。根據(jù)機組背壓為4.9kPa(2)保留原低壓純凝轉子,更換新的高背壓供熱時的凝汽放熱量占鍋爐總供熱量的55.8%,計算出轉子。該方案適用于原純凝低壓轉子效率較高,供背壓提高到47.4kPa后其百分比提高至63%,汽熱周期相對較長,而原低壓轉子改造成供熱轉子較輪發(fā)電機的出力由140MW降至118MW,凝汽可困難的情況。供熱量約727GJ/h。按每平米供熱量需50W計,(3)在供熱期將原低壓轉子的末2級葉片拆除,供熱面積可增加約400萬m2。若汽輪機排汽凝結而在非供熱期又將其裝回。該方案改造成本最低,熱完全利用則汽輪機熱耗約3602.4kJ/(kW,h)但需要保證拆裝葉片時不損壞葉輪和葉片,而且原(原供電機組的熱耗為8205.9kJ/(kW·h),煤耗低壓轉子有改造成供熱轉子的可能性且無任何損壞約為142.8g/(kW·h),汽輪發(fā)電機組的循環(huán)效率及缺陷。也接近極限值1。低壓轉子改造后除考慮末幾級葉片被拆除的影某臺300MW純凝機組通過將其低壓通流減響外,還需考慮由此對汽輪機本體結構、熱力系統(tǒng)、少為5級,取消最后2級低壓加熱器的改造,該機組冷卻系統(tǒng)及給水泵汽輪機(小汽輪機)排汽系統(tǒng)(配低壓缸排汽溫度變?yōu)?0℃,其對應的機組背壓為置為汽泵的300MW機組)的影響。47.4kPa。根據(jù)計算,機組背壓由4.9kPa提高至(1)低壓缸本體改造,包括低壓轉子改造或更47.4kPa后,凝汽可供熱量約1382GJ/h,按供熱換。包括葉片強度計算、隔板配套改造、排汽導流環(huán)量需50W/m2計,供熱面積可增加約770萬m2改造、軸系振動特性計算分析、軸瓦穩(wěn)定性改進、強冷系統(tǒng)(防止低壓外缸變形措施)、排汽噴水系統(tǒng)(降4結論低排汽溫度)、連鎖保護和報警系統(tǒng)進入DCS、更換(1)凝汽機組或抽凝機組采用低真空循環(huán)水供轉子時靠背輪連接問題(不得每次鉸孔)等。對采用熱,既符合節(jié)能減排要求,又能滿足急劇增長的供熱從中、低壓連通管抽汽加熱熱網加熱器的改造,還需需求,該種方式汽輪發(fā)電機組的循環(huán)效率可以達到考慮連通管系統(tǒng)與調節(jié)閥包含首站換熱器和相應效率極限值1,是一種值得推廣的機組節(jié)能減排改設備(含首站內的全部設備,首站已經存在的可以取造方式消此項)改造等。(2)對現(xiàn)有135、300MW凝汽機組或抽凝機組(2)熱力系統(tǒng)改造,包括軸封加熱器(防止凝結進行低真空循環(huán)水供熱改造時,需要采用低壓轉子水溫度高、軸封冒汽)、真空泵、抽汽加熱器疏水(抽互換技術,同時需考慮汽輪機本體、熱力系統(tǒng)、凝汽汽進一步提升熱網出水溫度)、熱網防水錘、熱網補器改造等諸多問題,以使低壓轉子滿足供熱期高背水系統(tǒng)自動控制(在首站內)熱負荷與電負荷自動壓及非供熱期正常背壓的要求,提高機組在全年運調節(jié)(減少誤操作而設立的,自控或提醒功能)等系行期內的經濟性。統(tǒng)的改造。(3)對135、300MW等級純凝機組進行低真空)凝汽器循環(huán)冷卻系統(tǒng)改造,包括凝汽器水室循環(huán)水供熱改造后,機組可利用排汽余熱分別為http:www.rlfd.comcnhttp://rlfd.periodicals.net.cn第3期朱奇等低真空循環(huán)水供熱改造727、1382GJ/h,可增加供熱面積分別為400萬ZHENG Jie. Application of circulating water heat sup770萬ply technology in an unit on low vaccum running[J]Energy Conservation Technology, 2006, 24(4)[參考文獻][6]董學寧,李宏春,郭玉雙對改用循環(huán)水供熱汽輪機的[1]王力彪,李染生,王斌,等基于吸收式熱泵的循環(huán)水余安全性分析[東北電力技術,2005(3)熱利用技術在大型抽凝機組熱電聯(lián)產中的應用[]]汽DONG Xuening, LI Hongchun, GUO Yushuang Safety輪機技術,2011,53(6)analysis on turbines heated by circulating water afterWANG Libiao, LI Ransheng, WANG Bin, et al. Applretrofit[J]. Northeastern Electric Power Technolog2005(3)cation of waste heat recovery technology of circulatingwater in thermal power plant base on absorption-type[冂]許敏.凝汽式機組改為循環(huán)水供熱的技術可行性研究heat pump[J]. Turbine Technology, 2011, 53(6).J].節(jié)能,2001(11)[2]崔海虹,崔立敏熱電廠汽輪機低真空循環(huán)水供熱改造XU Min. Feasibility research for changing condensing及節(jié)能分析[].區(qū)域供熱,2011(3)steam turbing generator to recirculating water offeringCUI Haihong, CUI Limin. The heating retrofit and en-heat[J]. 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