驅(qū)動(dòng)高壓鍋爐水泵的汽輪機(jī)節(jié)能技術(shù)改造

李明明，余汪炎

(新能鳳凰能源有限公司，山東滕州 277527)

新能鳳凰能源有限公司(以下簡(jiǎn)稱新能鳳凰)于2006年開(kāi)始建設(shè)600 kt/a煤制甲醇項(xiàng)目，2009年7月24日投料試車成功，2011年實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)達(dá)效。

新能鳳凰鍋爐系統(tǒng)是3套產(chǎn)能為160 t/h蒸汽(壓力9.8 MPa、540 ℃)的裝置。新能鳳凰現(xiàn)有4臺(tái)高壓鍋爐給水泵，其中2臺(tái)背壓式汽泵，2臺(tái)電泵；在正常工況下，3臺(tái)泵運(yùn)行，1臺(tái)備用。汽泵進(jìn)汽為2.5 MPa過(guò)熱蒸汽，進(jìn)汽量為20 t/h，汽泵排汽經(jīng)減溫后并入低壓蒸汽管網(wǎng)。因低壓蒸汽富余，為減少蒸汽排放，實(shí)際生產(chǎn)中2臺(tái)電泵和1臺(tái)汽泵運(yùn)行，1臺(tái)汽泵備用；在該工況下，低壓蒸汽富余量約為20 t/h，富余蒸汽通過(guò)循環(huán)水冷卻后送至冷凝液水箱[1-3]。

在高壓鍋爐水泵使用背壓式汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)情況下，造成動(dòng)力煤的用量增加、低壓蒸汽富余浪費(fèi)以及循環(huán)水浪費(fèi)等問(wèn)題，大大增加了生產(chǎn)成本。

1 項(xiàng)目分析

為回收利用富余蒸汽，決定將其中1臺(tái)背壓式汽泵改造為全凝式汽泵[4-5]。改造完成后，汽泵耗氣量將從20.0 t/h降低至5.5 t/h，可節(jié)省中壓過(guò)熱蒸汽14.5 t/h；同時(shí)，低壓蒸汽管網(wǎng)的汽量可相應(yīng)減少14.5 t/h，這樣從源頭上基本解決了低壓蒸汽富余的問(wèn)題。該方案技術(shù)成熟，風(fēng)險(xiǎn)可控，預(yù)計(jì)單臺(tái)泵改造總投資約600萬(wàn)元，計(jì)劃由乙方出資，采用效益分成模式。經(jīng)核算，年總經(jīng)濟(jì)效益約320萬(wàn)元。

2 裝機(jī)方案

經(jīng)過(guò)計(jì)算得出，工程給水泵用拖動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)汽量約為6.2 t/h、進(jìn)汽壓力2.6 MPa、溫度380 ℃。在循環(huán)水溫度28 ℃的前提下，裝機(jī)規(guī)模為1 120 kW。本期設(shè)置1臺(tái)跨度為13.5 m的10 t 電動(dòng)單梁起重機(jī)，以滿足設(shè)備吊裝要求(由承包方根據(jù)配套設(shè)備具體質(zhì)量、型號(hào)等設(shè)計(jì)檢修用航車的跨度、吊裝起重能力等)。

3 汽輪機(jī)和鍋爐水泵基本參數(shù)

汽輪機(jī)和鍋爐水泵基本參數(shù)分別見(jiàn)表1和表2。鍋爐給水泵要求選用沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)石化泵有限公司相關(guān)水泵(與目前在用水泵一致)。

表1 汽輪機(jī)、鍋爐水泵的基本參數(shù)

表2 鍋爐水泵的基本參數(shù)

4 項(xiàng)目實(shí)施及經(jīng)濟(jì)效益

該項(xiàng)目于2016年9月3日開(kāi)始施工，2017年5月15日投入運(yùn)行。

2017年8月21日，新增的汽泵進(jìn)行性能考核驗(yàn)證。在實(shí)際運(yùn)行中，蒸汽品質(zhì)為2.4 MPa、379 ℃，蒸汽消耗量為6.4 t/h。同時(shí)，汽輪機(jī)和高壓鍋爐水泵振動(dòng)值及各項(xiàng)指標(biāo)在運(yùn)行期間穩(wěn)定正常，達(dá)到技術(shù)協(xié)議設(shè)計(jì)值。改造后，蒸汽消耗量從20.0 t/h降至6.4 t/h，節(jié)約蒸汽13.6 t/h。通過(guò)測(cè)算，按年運(yùn)行330 d計(jì)，年節(jié)約2.4 MPa蒸汽107 712 t，年經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)615萬(wàn)元左右。

5 結(jié)語(yǔ)

本次改造充分地考慮了全廠蒸汽平衡狀況、全廠電力情況等，避免了蒸汽和電能的浪費(fèi)，節(jié)約了蒸汽和循環(huán)水，最終節(jié)約了動(dòng)力煤和水，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。