哈爾濱發電廠12MW機組低真空供熱運行改造后的經濟性分析

黃廣婷 孔 欣

[摘 要] 通過對哈發電廠4號機組冬季低真空供熱運行前、后的數據記錄與經濟性計算分析,得出結論:經過改造后的機組,明顯提高電廠的能源綜合利用率,具有顯著的節能效益。

[關鍵詞] 凝汽式機組;低真空供熱;改造;經濟性分析

引言

哈爾濱發電廠是一個具有80年歷史的老廠,曾經為哈市的民族工業的發展建立了不朽的功勛。今日的哈發電廠仍承載著重要的社會責任,是集發電、供熱于一體的城市中心電廠,它承擔著周邊近650萬平方米的冬季采暖供熱和周邊企業的工業用汽,由于供熱面積逐年增加,現有的裝機容量已無法滿足供熱量的需求,要想在現有的設備基礎上挖潛增效,借鑒其他小型電廠低真空供熱的運行經驗,2001年,將4號機組改造成低真空供熱,經過幾年的運行及經濟性分析,對于小型機組低真空供熱的推廣具有現實意義。

一、1 #4機組低真空供熱可行性分析

哈發電廠的供熱方式非常靈活,根據室外氣溫的變化,來決定運行方式的變化,4號機組為武漢汽輪機廠生產,N12—10/1.2型中溫中壓單缸沖動凝汽式機組,汽源來自于其他機組的工業抽汽,壓力范圍0.8~1.3MP,熱網首站的汽源也取自工業抽汽母管,這樣熱網首站的溫度就通過調整4號機組的負荷來滿足需要,當室外溫度下降,降低4號機組負荷,提高工業抽汽母管壓力,也就提高了熱網首站溫度,低真空運行在一個特定的時間段來進行的,一般在10月末至11月中旬投入低真空運行,當室外溫度下降至-12℃,兩爐四機運行方式剛好滿足采暖供熱,4號機組處于低負荷運行,這時改為低真空供熱運行方式,即采用熱網首站回水作為4號機組的循環冷卻水,吸收排汽的熱量,節約了大量的能源。

1.熱網首站的回水溫度對低真空供熱的影響

熱網首站的供熱面積為1.2×106m2,按照供水流量只有1 500T/H,熱網首站的供、回水溫差按照30℃計算:1.5×106 ×30=4.5×107kcal。

每平方米的供熱量為:4.5×10 7 ÷1.2×106 =37.5kcal。

在氣溫為-12℃時,首站流量只有 1 500T/H,溫升為30℃時,剛好能滿足供熱的要求,氣溫再下降,首站提高溫度將造成回水溫度的提高,投入低真空就有可能不能運行。

2.#4汽輪機的進汽量的計算

采用低真空供熱,熱網回水經過4號機組凝汽器后的溫升按照10℃計算,此時#4號凝汽器的真空—0.073MP,在這個壓力下的飽和蒸汽值為2621.3kj/kg,飽和水溫度為68.7℃,飽和水焓值為279.24kj/kg,考慮有6%的濕度,凝結水有2℃的過冷度,凝結水溫度為66.7℃,4號機組的進汽量為M,凝汽器的換熱效率0.9

1 500×10×4.186 8=(M×0.94×2621.3+M×0.06×279.24-66.7×M)×0.9

62 802=(2 464.022+16.75-66.7)×0.9×M

M=28.9T/H

3.#4機組發電量的計算

4號機組進汽為工業抽汽,壓力為0.98MP,焓值為720kcal/kg,排汽焓值為2 480.772kj/kg,汽輪機的效率為0.92,發電機效率為0.98,則4號機組發電量P為:

P=(720×4.186 8-2480.772)×28.9×1 000×0.92×0.98÷3 600=3.9MW。

4.#4號機組低真空供熱參數表

二、 #4機組低真空供熱前、后運行參數及經濟性分析

1.下面選取與理論計算相對應的實際運行工況進行分析

在特定的時間內(兩臺爐運行),為滿足供熱量的需要,不投入低真空運行,4號機組負荷也不會超出3MW(低真空供熱前已經降至2.33MW),因此少發電量可以忽略不計,只考慮熱網循環水在凝汽器中吸收的熱量。

2.采取低真空供熱方式經濟性分析

(1)熱網循環水流量1 500T/H,凝汽器中的溫升8℃~10℃,按9℃計算,1.5×106 ×9×4.186 8=56.521 8×106 KJ/H=56..521 8GJ/H熱費按32.71元/GJ收取,56.521 8×32.71×24=44 371.87元低真空從10月30日投入,至11月14日停止,共計16天, 44 371.87×16=709 949.92元=70.994 9萬元僅此一項就節省成本70.994 9萬元。

(2)#4號機組由于設計、安裝的缺陷,泵體基礎高,停止一臺水泵后再次啟動就很困難,經常出現不打水現象,造成安全隱患,因此4號機組常年兩臺循環水泵運行,改為低真空運行后,兩臺循環水泵均停止,節約了廠用電,每臺循環水泵的功率是160kw/h,停止時間16天,上網電價按 0.25元/kwh計算160×2×24×16×0.25=30 720元,僅此一項又節約成本30 720 元。由于實際運行中熱網溫差、流量是在不斷變化的(與室外溫度有關),與理論計算數值有一定的偏差,但基本是吻合的。

三、結論

通過對哈發電廠4號機組低真空供熱改造可行性和經濟性分析,證明這種方案是完全可行的,且投資少見效快,經過幾年的運行實踐證明,低真空供熱是節約能源的有效途徑,值得在中小型熱電聯產企業廣泛推廣。

參考文獻:

[1]李青,公維平.火力發電廠節能和指標管理技術 [M].北京:中國電力出版社,2006.

[2]DL/T 904—2004,火力發電廠技術經濟指標計算方法[S].

(編輯/丹桔)