驅(qū)動(dòng)汽動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)乏汽余熱回收節(jié)能技術(shù)

驅(qū)動(dòng)汽動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)乏汽余熱回收節(jié)能技術(shù)

300 MW等級(jí)及其以上大型火力發(fā)電機(jī)組一般采用1臺(tái)電動(dòng)給水泵，2臺(tái)汽動(dòng)給水泵的配置，電動(dòng)給水泵作為啟停機(jī)、事故備用，汽動(dòng)給水泵沖轉(zhuǎn)并暖機(jī)至3 000 r/min后，轉(zhuǎn)入"遙控"運(yùn)行方式，由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制給水量。其驅(qū)動(dòng)汽動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)(簡稱"小汽輪機(jī)")的汽源為輔汽和四抽、冷端再熱蒸汽三路汽源，乏汽通過排汽管道引入主汽輪機(jī)的凝汽器中。

問題提出:小汽輪機(jī)乏汽壓力一般高于凝汽器壓力，以CC330/238－16.7/0.98/0.5/537/537型供熱機(jī)組為例，設(shè)計(jì)工況下小汽輪機(jī)乏汽壓力7.07 kPa較凝汽器壓力5.4 kPa偏高1.67 kPa。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，受小汽輪機(jī)設(shè)計(jì)、制造和安裝工藝水平限制，特別是給水泵運(yùn)行性能較差時(shí)，這一差值更大，一方面造成小汽輪機(jī)乏汽余熱的白白浪費(fèi)，另一方面也使凝汽器熱負(fù)荷偏高，影響機(jī)組真空，機(jī)組供電煤耗增加。如何回收再利用這部分乏汽余熱，是提高機(jī)組能耗水平的又一有力措施。

推薦方法:推薦采用蒸汽噴射熱泵回收小汽輪機(jī)乏汽余熱。蒸汽噴射熱泵廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、石油、熱電等以蒸汽作為動(dòng)力的工業(yè)中，其核心思想是利用高壓蒸汽能量提高低壓蒸汽壓力、回收其工質(zhì)及余熱，以促進(jìn)蒸汽循環(huán)效率，達(dá)到顯著的節(jié)能效果。系統(tǒng)主要由蒸汽噴射熱泵、回收蒸汽壓力自動(dòng)控制裝置、熱泵驅(qū)動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥及相關(guān)測量單元(如溫度、壓力和流量測量裝置)等組成。

應(yīng)用實(shí)例:以300 MW機(jī)組為例，蒸汽噴射熱泵中驅(qū)動(dòng)蒸汽引自再熱冷段蒸汽，與小汽輪機(jī)乏汽混合后進(jìn)入除氧器。額定工況下，驅(qū)動(dòng)蒸汽流量和壓力分別為15 t/h和3.528MPa，小汽輪機(jī)乏汽壓力為6 kPa，熱泵出口混合壓力為1.178 MPa，熱泵引射系數(shù)取0.78，據(jù)此估算供電煤耗降低1.12 g/kWh。若考慮運(yùn)行中小汽輪機(jī)乏汽壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于6 kPa的設(shè)計(jì)值，以及凝汽器熱負(fù)荷減少對(duì)真空的增益因素，實(shí)際節(jié)能收益會(huì)高于測算值。

建議:采用蒸汽噴射熱泵回收小汽輪機(jī)乏汽余熱技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是可行的，但在實(shí)際工程時(shí)，一方面需要綜合考慮機(jī)組全負(fù)荷運(yùn)行工況參數(shù)變化，合理選擇蒸汽噴射熱泵設(shè)計(jì)參數(shù)，以達(dá)到最佳的節(jié)能效果;另一方面由于小汽輪機(jī)乏汽負(fù)壓管道距離增加，改造中需要嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量，防止管道不嚴(yán)密造成的機(jī)組真空嚴(yán)密性不合格。

撰稿:國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院 郭江龍