背压式汽轮机在锅炉给水泵上的应1[1].doc

背压式汽轮机在锅炉给水泵上的应用普红波 雷曙（云南盐化股份有限公司昆明盐矿 650300）摘要：汽动给水泵是以热定电企业提高发电量和蒸汽利用率，保证锅炉安全运行，节能降耗的有效措施之一。它投资少、见效快，综合经济效益显著。关键词：背压式汽轮机锅炉给水泵汽动水泵节能 安全中图分类号：文献标识码：A文章编号：1 前言云南盐化股份有限公司昆明盐矿动力分厂是全矿的动力中心，负责全矿的供汽和供电。分厂生产的最大特点是热电联产，既产蒸汽又发电。发电机组是背压式汽轮发电机组，蒸汽经过汽轮机做功发电后的排汽量全部用于制盐生产工艺，冷源损失大大减少，也即蒸汽得到了二次利用，热效率高。只是发电的输出功率受供热量的限制，是以热定电的发电机组，所发电量是盐矿的附产品，发电成本比向供电部门的买电成本低了最少两倍。多年运行以来，取得了很好的经济效益。近来，由于盐矿的迅速发展，用电需求量大幅度增加，而制盐工艺的不断改进完善，低压蒸汽的需求量有所减少，造成汽轮发电机组“有力发不出”的现象。有时在外电不够用的情况下，只有排空发电，造成很大的能源浪费。在热电厂设计中，一般根据外供热量和发电功率计算汽轮机的进汽量，从而确定锅炉的容量。在一般的情况下，为使汽轮机的稳定运行，并保证其供热量和供电量的稳定性，锅炉的装机容量要大于汽轮机额定进汽量的1020%，汽动给水泵的应用，提高了背压机组的排汽量，从而增加了汽轮发电机组的电量输出，使汽轮发电机组运行得更经济，并缓解了部分供用电的供需矛盾。2 锅炉给水泵的改造方案2.1 原锅炉给水泵及锅炉除氧的情况93年盐矿投产到改造前，我矿两台35t/h链条锅炉的给水是由两台(一主一备)常规的电动给水泵供给，水泵是由电机拖动， 132kW的电机几乎是满负荷连续运行，每天耗电2500kwh左右。应急给水泵是由往复式汽轮机拖动。往复式汽轮机是利用锅炉生蒸汽，对蒸汽压力、温度要求较高，生产正常运行时几乎不用，只是定期暖机、盘车、维护。在事故应急情况下，往复式汽轮机的启动需要一段时间，而在停电瞬间，锅炉引、送风机动作，汽包压力突然上升，必然导致锅炉安全阀动作，所以往往出现蒸汽往复泵启动时，汽包压力已经很难达到给水压力，导致锅炉出现缺水的严重故障。改造前两台锅炉除氧箱的除氧用汽是从是从3000kW背压式汽轮机的排汽管网经节流后降到0.12Mpa(A),再送到锅炉除氧箱，这中间因节流降压压造成了能源浪费。2.2 改造方案针对上述情况，我矿相关部门经过多方考察论证后，决定对锅炉给水泵进行改造由电动泵改为汽动泵，原电动泵作为锅炉在冷态启动时时的给水泵和锅炉正常运行时的备用泵。本次改造选用的汽轮机是单级双支点背压式汽轮机，型号B0.15-5.5/1.5（B72L系列），进汽压力0.55MPa（A），进汽温度：270。背压额定负荷：0.15Mpa，该汽轮机因配备了由美国Wood ward公司生产的TG-13调速器，可以快速起动，一般情况下可实现无人看管运行，汽轮机为单层布置，只需建一水泥平台固定地脚螺栓即可。此汽轮机所使用的蒸汽是3000kW主背压式汽轮发电机的背压蒸汽，汽水系统较简单，背压蒸汽经隔离阀到汽轮机汽阀总成，并通过它进入汽缸，经喷嘴组，冲动叶轮作功后，排入背压管网。在背压管网前并联有手动放空阀及弹簧安全阀，它在机组并入热网试车或背压过高时可将背压蒸汽自动排入大气，以确保机组安全。汽轮机本体与水泵直接用联轴器相联，调速系统由WOODWARD TG-13型调速器及机械杠杆式下动调节汽阀组成，它能适用于较宽的转速调速范围，各仪表都集中于仪表柜上，以便能更好地观察及操作。对蒸汽压力和温度要求较低。对于不发电的锅炉机组，也可以直接用生蒸汽减温减压后使用，避免直接用生蒸汽的汽动给水泵压力不够的情况出现。具体工艺流程如下图：锅炉汽轮机盐硝车间除氧箱电动水泵汽动水泵减温减压器减温减压器注：绿色为水，红色为蒸汽从工艺流程图看出，进入汽动给水泵的蒸汽是3000kw背压式汽轮机的排汽，也即锅炉蒸汽一次做功后再次做功，实现了背压汽的二次利用，做功后排出的二次背压蒸汽经管道引至锅炉除氧箱，提高了除氧箱的除氧效果，保证了锅炉的安全运行。3 改造成果经过改造，进主汽轮机的蒸汽流量增加3t/h，有效地利用了锅炉的富裕量；主汽轮发电机发电量增加300kw.h左右，并节省132kW电动给水泵的电能消耗，使厂用电率大大降低，提高动力分厂的经济效益，缓解了部分供电矛盾；主汽轮机排汽压力降低，相应增加了低压蒸汽的调节范围，保证了供给盐硝车间低压蒸汽的稳定性，由于背压压力的降低，同时增加了机组运行的安全性。4 技术经济性分析汽动给水泵进汽压力0.55MPa（A），温度270电动给水泵132kW给水泵全年运行时间：S=7000小时，功率150kW，电价0.6元/度，汽价60元/吨因用汽动给水泵后需增加用汽量3t/h。因用汽量增加，多发电量300kw.h。因汽动给水泵后减少电动水泵电机耗电132 kw.h。全年需增加用汽量为3700021000吨，折合2100060126万元全年节电：（300132）70003024000度，折合181.44万元全年经济效益为：181.44-126=55.44万元设备价格投资：每台B0.15-5.5/1.5单级背压式汽轮机33万元，132kW电动机每台4万元，两台汽动给水泵配套的管道及阀门费用约10万元，增加设备投资为:S233+10-4=39万元 投资回收期:55.44万元/44万元*12个月以上计算分析明显看出，利用锅炉富裕蒸汽，采用汽动给水泵，经济效益十分显著，17个月时间即可收回投资，往后每年可为企业增加收入55万元。5 安全性分析使用汽动给水泵，能减少突然失电给生产带来的影响，汽动给水泵投入使用后，由于是连续运行，突然失电对锅炉造成的影响很小。只要汽轮发电机组正常运行，就能保证汽动给水泵的用汽，如果汽轮发电机组不正常，备用的减温减压系统也能满足汽动给水泵的用汽。汽动给水泵的进汽压力只需0.55MPa（A），所以它能保证锅炉在失电的情况下正常给水，增加了锅炉运行的安全性。6 结束语 实践证明，无论是新建热电厂还是现有热电厂改造工程，在条件许可的情况下，尽可能合理采用汽动