纯凝汽电厂供热改造技术思路方案课件

1、纯凝汽机组供热改造华电郑州机械设计研究院有限公司华电郑州机械设计研究院有限公司工程技术中心工程技术中心Page 2目录目录为何要对纯凝汽机组进行供热改造为何要对纯凝汽机组进行供热改造电厂应用实例电厂应用实例纯凝汽机组供热改造的经济性分析与节能效果纯凝汽机组供热改造的经济性分析与节能效果纯凝汽机组供热改造常见改造方案纯凝汽机组供热改造常见改造方案Page 3为何要对纯凝汽机组为何要对纯凝汽机组 进行供热改造进行供热改造1.1 国家相关政策支持国家相关政策支持n 1997年年，国家，国家通过中华人民共和国节约能源法，对通过中华人民共和国节约能源法，对节能管理、合理使用能源、节能技术进步及相关的法律

2、节能管理、合理使用能源、节能技术进步及相关的法律责任进行了具体的规定责任进行了具体的规定。 热热电电联产技术作为国家鼓励发展的通用节能技术之一载联产技术作为国家鼓励发展的通用节能技术之一载 入该法入该法。n 2011年年，国务院发布的国务院发布的“十二五十二五”节能减排综合性工节能减排综合性工作方案作方案；将将“发展热电联产发展热电联产”做为加强工业节能减排做为加强工业节能减排的一项重要技术。的一项重要技术。Page 41.2 节能环保的要求节能环保的要求 2012 年，国务院发的节能减排年，国务院发的节能减排“十二五十二五”规划指出：规划指出：l 坚持大幅降低能源消耗强度坚持大幅降低能源消耗

3、强度l 显著减少主要污染物排放总量显著减少主要污染物排放总量l 合理控制能源消费总量相结合合理控制能源消费总量相结合为何要对纯凝汽机组为何要对纯凝汽机组 进行供热改造进行供热改造Page 51.3 适应城市快速发展的要求适应城市快速发展的要求 全国全国经济发展经济发展迅速迅速，大中型城市大中型城市房地产和工厂大量建成对供房地产和工厂大量建成对供热需求很大。热需求很大。 而而大中型城市集中供热普遍存在能源结构不合理，供热布局大中型城市集中供热普遍存在能源结构不合理，供热布局不合理，集中供热热源建设不满足迅速增长的城市供热的要不合理，集中供热热源建设不满足迅速增长的城市供热的要求。求。 对纯凝机组

4、进行供热改造，在不增加机组容量的前提下对纯凝机组进行供热改造，在不增加机组容量的前提下,能能有效提高能源利用率，节约能源，减少废物排放有效提高能源利用率，节约能源，减少废物排放；对加快市对加快市政建设、保障热力供应、改善城市环境等有直接推动作用政建设、保障热力供应、改善城市环境等有直接推动作用。为何要对纯凝汽机组为何要对纯凝汽机组 进行供热改造进行供热改造Page 61.4 提高电厂经济效益的需求提高电厂经济效益的需求p 在国家严格控制燃煤机组的审批，大力提倡节能减排在国家严格控制燃煤机组的审批，大力提倡节能减排的背景下，的背景下，现有纯凝机组现有纯凝机组内部挖潜是解决供热问题的内部挖潜是解决

5、供热问题的一个有效途径。一个有效途径。p 由于煤炭价格较高，火力发电厂面临极为严峻的经营由于煤炭价格较高，火力发电厂面临极为严峻的经营形势。在这种情况下，向城市供热、向企业供汽等成形势。在这种情况下，向城市供热、向企业供汽等成为电力企业增加收入的重要手段，纯凝机组供热改造为电力企业增加收入的重要手段，纯凝机组供热改造在不增加机组容量、污染物排放量等的基础上，实现在不增加机组容量、污染物排放量等的基础上，实现热电联产，增加了电厂的收入。热电联产，增加了电厂的收入。为何要对纯凝汽机组为何要对纯凝汽机组 进行供热改造进行供热改造Page 7纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案

6、纯凝纯凝汽供热改造主要是对汽轮机本体进行改造，获得汽供热改造主要是对汽轮机本体进行改造，获得蒸汽汽源，蒸汽汽源主要分两种途径供给热用户蒸汽汽源，蒸汽汽源主要分两种途径供给热用户u从汽轮机抽取的蒸汽经过调压调温，为工业用汽用从汽轮机抽取的蒸汽经过调压调温，为工业用汽用户提供相匹配的蒸汽。户提供相匹配的蒸汽。u从汽轮机抽取的蒸汽，经过换热首站换热，为采暖从汽轮机抽取的蒸汽，经过换热首站换热，为采暖用户提供持续稳定的采暖负荷。用户提供持续稳定的采暖负荷。Page 8纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案汽源改造方案：汽源改造方案：（一）从再热热段抽取（一）从再热热段抽取供热蒸汽

7、供热蒸汽 优点：从再热热段抽取供热优点：从再热热段抽取供热蒸汽时，可保证汽机低负荷蒸汽时，可保证汽机低负荷正常运行，可抽取供热蒸汽正常运行，可抽取供热蒸汽量比较大；量比较大； 缺点：再热热段蒸汽温度非缺点：再热热段蒸汽温度非常高，需要大幅减温后热用常高，需要大幅减温后热用户才能使用，节流损失较大户才能使用，节流损失较大，经济性差。，经济性差。Page 9纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案汽源改造方案：汽源改造方案：（二）从再热冷段抽取（二）从再热冷段抽取供热蒸汽供热蒸汽 优点：从再热冷段抽取供热优点：从再热冷段抽取供热蒸汽，适合需要蒸汽压力比蒸汽，适合需要蒸汽压力比较

8、高的热用户。较高的热用户。 缺点：从再热冷段抽取供热蒸汽缺点：从再热冷段抽取供热蒸汽时，进入锅炉再热器的蒸汽量减时，进入锅炉再热器的蒸汽量减少，在适当的抽取量下，锅炉再少，在适当的抽取量下，锅炉再热器的出口温度超温可以控制在热器的出口温度超温可以控制在允许范围内，故再热冷段抽汽量允许范围内，故再热冷段抽汽量不能满足用量较大的热用户不能满足用量较大的热用户Page 10纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案汽源改造方案：汽源改造方案：（三）从中低压缸联通管抽取（三）从中低压缸联通管抽取供热蒸汽供热蒸汽 优点：从中低压缸联通管抽优点：从中低压缸联通管抽取供热蒸汽时，进入低压缸

9、取供热蒸汽时，进入低压缸的蒸汽减少，可保证汽机低的蒸汽减少，可保证汽机低低负荷正常运行，故可以提低负荷正常运行，故可以提供的供热蒸汽量比较大；供的供热蒸汽量比较大； 缺点：从中低压缸联通管抽取缺点：从中低压缸联通管抽取的蒸汽压力、温度比较低，只的蒸汽压力、温度比较低，只满足需要较低温度（压力）的满足需要较低温度（压力）的工业用汽用户和采暖用户。工业用汽用户和采暖用户。Page 11纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案汽源改造方案：汽源改造方案：（四）从冷段及中低压联通管（四）从冷段及中低压联通管联合抽取供热蒸汽联合抽取供热蒸汽 优点：提供的供热蒸汽量比较大，优点：提供的

10、供热蒸汽量比较大，通过压力调节，可同时满足对供热通过压力调节，可同时满足对供热蒸汽参数较高的工业用户需求和较蒸汽参数较高的工业用户需求和较多的采暖负荷要求。多的采暖负荷要求。 缺点：需增加压力匹配器对蒸汽进缺点：需增加压力匹配器对蒸汽进行调压，改造需增加设备和设备场行调压，改造需增加设备和设备场地。地。Page 12纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案为热用户供热主要分两种为热用户供热主要分两种u采暖供热采暖供热u工业供汽工业供汽采暖供热：采暖供热：通过供热首站对通过供热首站对热用户提供采暖热用户提供采暖热负荷（右图）热负荷（右图）Page 13纯凝汽机组供热改造常纯凝

11、汽机组供热改造常见改造方案见改造方案工业供汽：工业供汽：通过供汽管网直接给热通过供汽管网直接给热用户提供蒸汽用户提供蒸汽厂厂外外供供热热管管网网Page 14纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案采暖供热流程（采用供热首站）采暖供热流程（采用供热首站）Page 15纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案供热首站系统及主要设备供热首站系统及主要设备供热首站系统供热首站系统l 蒸汽系统：从汽轮机抽出蒸汽送至热网加热器，通过热网蒸汽系统：从汽轮机抽出蒸汽送至热网加热器，通过热网加热器换热，对热网循环水进行加热。加热器换热，对热网循环水进行加热。l 热网循环

12、水系统：一次管网回水，经过循环泵加压，通过热网循环水系统：一次管网回水，经过循环泵加压，通过热网加热器进行换热，回水温度提高，送至二级换热站。热网加热器进行换热，回水温度提高，送至二级换热站。l 疏水系统：加热蒸汽通过热网换热器换热冷却，最后经热疏水系统：加热蒸汽通过热网换热器换热冷却，最后经热网输送泵送至除氧器。网输送泵送至除氧器。Page 16纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案供热首站主要设备供热首站主要设备热网循环水泵热网循环水泵热网加热器热网加热器Page 17纯凝汽机组供热改造常纯凝汽机组供热改造常见改造方案见改造方案一组热网循环水泵一组热网循环水泵一组热网

13、加热器一组热网加热器Page 18纯凝汽机组供热改造的经济分析主要通过改造前后纯凝汽机组供热改造的经济分析主要通过改造前后的的热效率热效率（全面评价热电厂的经济性，常常使用热全面评价热电厂的经济性，常常使用热效率指标）效率指标）进行分析：进行分析：热效率，指所利用的能量与外热源提供的总能量的热效率，指所利用的能量与外热源提供的总能量的比值。比值。纯凝汽机组供热改造的纯凝汽机组供热改造的经济性分析经济性分析Page 19纯凝汽机组供热改造的纯凝汽机组供热改造的经济性分析经济性分析l 理想纯凝式汽轮发电所进理想纯凝式汽轮发电所进行循环为朗肯循环（右图行循环为朗肯循环（右图中中1-2-3-4-5-1

14、）l 理想调节抽汽式热电循环理想调节抽汽式热电循环可视为一部分蒸汽进行朗可视为一部分蒸汽进行朗肯循环，另一部分蒸汽进肯循环，另一部分蒸汽进行背压式热电循环（右图行背压式热电循环（右图1-2-3-4-5-1）朗肯循环及调节抽汽式热电循环朗肯循环及调节抽汽式热电循环Page 20纯凝汽机组供热改造的纯凝汽机组供热改造的经济性分析经济性分析u纯凝汽机组热效率，面积纯凝汽机组热效率，面积1-2-3-4-5-1为做功量，面积为做功量，面积2-3-8-6-2为乏汽量，热效率为做功量与总热量（即做功量为乏汽量，热效率为做功量与总热量（即做功量与乏汽量之和）的比值。与乏汽量之和）的比值。u现代纯凝汽机组进行朗

15、肯循环，即使采用了超高蒸汽参现代纯凝汽机组进行朗肯循环，即使采用了超高蒸汽参数、回热、再热等措施，其热效率仍不能超高数、回热、再热等措施，其热效率仍不能超高40%，也，也就是说，燃料燃烧时释放出的热能大部分没有得到利用就是说，燃料燃烧时释放出的热能大部分没有得到利用，其中通过凝汽器冷却水带走排放到大气中的能量约占，其中通过凝汽器冷却水带走排放到大气中的能量约占总能量的总能量的50%以上。以上。Page 21纯凝汽机组供热改造的纯凝汽机组供热改造的经济性分析经济性分析u调节抽汽式热电循环，其面积调节抽汽式热电循环，其面积1-2-3-4-5-1为做功量，面为做功量，面积积2-3-7-6-2为供热量

16、，热效率为做功量及供热量之和，为供热量，热效率为做功量及供热量之和，与总热量的比值，理想情况下热效率高达与总热量的比值，理想情况下热效率高达80%。u显然，调节抽汽式热电循环的热效率远大于纯凝式朗肯循显然，调节抽汽式热电循环的热效率远大于纯凝式朗肯循环。环。u因此将纯凝机组改造成调节抽汽式热电循环机组，经济效因此将纯凝机组改造成调节抽汽式热电循环机组，经济效果显著。果显著。Page 22改造节能效果改造节能效果某某300MW纯凝机组供热改造后技术参数纯凝机组供热改造后技术参数Page 23某某300MW纯凝机组供热改造后节能减排效果：纯凝机组供热改造后节能减排效果：改造节能效果改造节能效果改造前，设计发电煤耗率为改造前，设计发电煤耗率为298.7 g/298.7 g/Kw.HKw.H；改造改造后后可增加供热量可增加供热量6333453 GJ/a6333453 GJ/a；相比于小锅炉供相比于小锅炉供热方式，供热节煤量为热方式，供热节煤量为6.066.0610104 4 t/a(t/a(标煤标煤) )，可减少可减少COCO2 2排放量排放量422983 t/a42298