大型凝汽機組供熱改造設計的研究

(安徽省淮北市臨渙中利發電有限公司 安徽 淮北 235000)

引言

國家為了充分發揮能源的效益、維護社會生活與經濟，針對大規模的供暖設施出臺了“節能減排”的相關政策。政策中提到，為實現“節能減排”，將大型凝汽機組改造為供暖設施，能夠取得良好的效果。但大型凝汽機組的改造是一項專業性極強的一項工作，需要以改造構思為基礎，結合先進技術與政策目標來開展，最終通過一系列的試驗，檢測改造結果的效能實現“節能減排”的目的。

一、大型凝汽機組改造分析與實例

大型凝汽機組，其本身是依照凝汽運行而設計的機組，主要功能在于將多種氣體凝聚、排放，其中不排除暖氣，如此就證實了大型凝汽機組存在改造成供暖設施的可能性[1]。但該機組的原有設計上，并沒有適用于日常生活環境中的抽氣口，所以首先要對此點進行改造。一般情況下，生活環境中的供暖，其功能在于洗浴、采暖，因此供暖的方式通常為供高溫水的方式。

生活供暖的需求存在一定的標準，基于實例的層面上，某供暖電廠的低壓供汽要求較低，烘暖壓力為0.6MPa，溫度為160℃。在此前提下，利用輔汽的供應就能滿足用戶的需求，并且該廠為擴大供暖規模增設減溫減壓設備，以此滿足生活層面的供暖需求，但實際上這樣的供暖條件能夠應用于更多的層面例如工業等等。工業供暖的標準相對較高，因為其實際環境往往存在空間較大的現象，因此在供暖的能耗、溫度等方面具有更高的要求。但實例的供暖標準，具備滿足部分工業供暖標準的能力。

二、大型凝汽機組改造構思

(一)汽機轉子與汽缸全部更換

要將大型凝汽機組進行供暖改造，最直接的方式就是將汽機轉子與汽缸全部更換，如此使得大型凝汽機組具備供暖的功能[2]。但應用此方式進行改造，與直接購置新烘暖機組的意義相差無幾，并且成本方面，往往還會超出直接購置的成本，因此該改造方法雖然能夠實現供暖的各方面要求，但成本過高導致實用性并不強，無法被大范圍的應用。

(二)增加抽氣口

在大型凝汽機組當中的汽輪機上，將其高壓、中壓汽缸與中壓、低壓導管開孔，以此實現抽氣口的增加。抽氣口的增加會使機組的排氣臨界提高，形成超高壓、亞臨界等機組，其排氣的功率會大幅度上升，從而在理論的角度上，能夠實現高效率的供暖。但實際的情況中，這種改造方式，僅能夠滿足低壓缸導管的生活用氣標準，而為了確?！肮澞軠p排”的效應，低壓以上都必須節流，進而無法實現更高的供暖標準，因此，此改造方式的適用范圍并不強。

(三)壓力匹配器結合

將高于供氣壓力的壓力匹配器與低于供氣壓力的壓力匹配器相互結合，能夠滿足供氣壓力的需求。其原理在于壓力匹配器本身是通過高壓蒸汽的動力，來提高低壓蒸汽壓力的裝置，將其運用至凝汽機供暖改造中，能夠實現壓力的調節。此外，為了實現全面的供暖需求，壓力匹配器的應用應當采取多噴嘴的結構，依照外部供氣量的規模來決定噴嘴的數量與開口大小，如此可以確保壓力匹配器運行的效率。

三、凝汽機組壓力匹配器供暖改造設計

基于我國供暖機構的普遍現狀分析，多數的供暖機構均采用了低壓、中壓混合的供暖方式，在此供暖方式的基礎上開展凝汽機供暖改造。低壓、中壓混合供暖的方式，即為主蒸汽和再熱蒸汽的混合。而這樣的供暖方式容易造成供暖汽源主汽壓力、溫度過高的問題，基于此可以采用增設壓力匹配器對此進行調節。壓力匹配器的增設，能夠確保汽源出口的壓力在4.7mpa范圍之內，溫度范圍在470℃之內，理論上可以實現多層面的供暖標準。

但在實際的應用中，發現了爐側再熱蒸汽溫度偏低的問題，主要原因在于壓力匹配器的出口流量方面偏度，因此將再熱蒸汽利用于壓力匹配器出口流量方面，實現出口流量的加大，解決爐側再熱蒸汽溫度偏低的問題。原理在于接口在汽機中主門前，所以供暖的再熱汽量增大，簡而言之，即增強了烘暖設備整體的再熱蒸汽的加大，實現了再熱蒸汽的溫度的加大。

四、大型凝汽機組供熱節能措施

(一)供熱管網改造，提高熱能傳輸效率

凝汽機組供熱主要是利用汽缸的壓力將熱能通過導管傳輸至用戶處，基于現狀的角度上分析，當前凝汽機組供熱的傳輸效率較低，容易造成極大的能源損耗，同時還存在一定的安全隱患，所以需要對此點進行改善[3]。改善方向可以參照部分先進城市的“氣改水”案例來實現，將傳統的汽體供熱原理改為水力供熱。此外，基于安全性的角度上，需要對管網進行更新，確保管網本身的質量，并且管網分布方面，需要制定新型的分布規劃，實現高效率的熱能合理傳輸，以此降低能源的損耗。

(二)供熱設備先進化

無論是凝汽機組供熱還是其他形式的供熱，其運行都必然會涉及許多不同的設備，而設備的先進度就決定了供熱系統的運行質量。為了確保供熱節能、供熱效率、供熱減排等目標實現，需要采用先進化的設備來提高供熱系統的質量，利用先進的技術來對系統進行提高或改造，基于先進設備自身的功能、質量，能夠有效的加強供熱系統的運作。

(三)熱量回收利用

為了使“節能減排”的效應進一步落實，我國多數的供熱機構采用了汽輪機與供熱系統結合的方式。利用汽輪機能夠將排出的氣體、自然界熱量汽體回收利用，實現深度節能。汽輪機在供熱系統當中的應用原理，主要是在發電的過程當中，對汽輪機進行中間抽氣，從而獲得熱量。汽輪機本身在運行時，需要通過凝汽機冷卻末端泛汽的效應才能正常的運轉，但直接進入凝汽機的熱能，通常情況下為20至30℃無法實現直接供熱，在運行此系統時需要其他技術進行改進，例如汽輪機組低真空運行，以此降低凝汽機真空度提高泛汽溫度。

(四)分布式變頻泵應用

分布式變頻泵的應用，主要是為了維持供熱系統的穩定、消除供熱不均勻的現象。供熱不均勻會帶來大量的電能損耗，同時供熱用戶的生活質量也會受到影響，因此需要對其進行改善，而分布式變頻泵正是能夠有效改善此現象的措施之一。分布式變頻泵是作用于用戶端口的措施，其主要作用是取代傳統的調節蝶閥，兩者區別在于調節蝶閥的運行是需要消耗能源的，而分布式變頻泵是在必要時提供能源的，其本身的資源占用并不高。如此通過分布式變頻泵，能夠有效的節省供熱系統循環泵的能耗，降低供熱系統運行的壓力，不但實現了節能，還提高了系統的安全性。

五、結語

在我國北部地區，供熱系統的應用已存在許久，在很長的一段時間內該系統只在北方地區提供，但隨著社會人群對生活的追求，供熱系統不再受到限制，逐漸的向南方發展。這樣的發展，使得供熱系統的負面效應增強，嚴重影響了社會生活，如此需要對其改善。目前我國推行大型凝汽機改造供暖，能夠有效的實現“節能減排”。

【參考文獻】

[1]胡小慶;樊波.淺析汽機的安全運行[J].科技展望.2016(21):00142-00142.

[2]代科學.大型凝汽機組供熱改造設計方案技術探討[J].科技風, 2013 (16) :36-36.

[3]劉政.關于火力發電廠汽機輔助優化的探討[J].中國新技術新產品.2014(09) :108-108.