330MW汽輪機高背壓改造經濟性分析

趙文娟

摘 要：在我國的北方城市中，冬季氣候比較寒冷。在這樣的汽候條件下，國家要求所有的北方城市在冬季都要進行供暖。隨著城市的發展壯大，已現有的330MW機組在供熱中已經表現出很多的局限性，這就需要進行改造，保證其供熱效果，提高其經濟價值。本文在寫作中，主要是根據對這種機組的改造，分析在改造以后的經濟價值，幫助企業提高經濟效益。

關鍵詞：330MW汽輪機；高背壓；改造；經濟性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.041

0 前言

在我國的社會的改革過程中，隨著改革的不斷深化，市場經濟的特點也逐漸明顯。在電力公司中，特別是北方的發電企業，在市場經濟中要想有競爭力，就需要對企業的設備進行改造，使其發揮更大的經濟價值，從而讓企業在市場中獲得認可。北方的發電企業，除了發電以外，在冬季來臨時，還肩負著供熱的重任。隨著企業改革的市場化，供熱也采取了相應的市場化管理。在現有的供熱機組中，有很多的問題，制約著供熱系統發揮其最大經濟效益，這時就需要對其進行改造。

1 存在的問題

在330MW機組中，這種機組為一次中間再熱機組，其結構是非常復雜。對其進行改造工程中，主要是對其進行抽汽改造，位置在4、5段的抽汽口[2]。改變了機組的抽汽量以后，對于機組的各級變化都會很大，這時就需要進行重新的校核，其工作量就會很多；對抽汽量的改變，還會改變熱力系統，特別是回熱系統影響最大。這時出現的問題是，空冷機組在冬季運行中要注意防凍問題，而且熱力系統也無法無限提供熱量。

2 改造方案經濟性評估

2.1 高背壓供熱方式改變

在改造思路中，根據空冷機組和濕冷機組的供熱改造方案，提出新的方法。在抽汽方式中不進行改變，不對汽輪機進行大的改動，只需要把系統的排汽熱進行有效回收利用，用這個熱對外進行供熱。其方法是提高機組排汽壓力，使飽和溫度升高，多余的熱量就排放到循環水中，把這個高溫水供熱。在供熱水溫不足的情況中，可以采用補熱站進行補給，保證其供熱效果。

在330MW得濕冷機組中排汽背壓一般都不會太高，在不進行改造的情況下，是無法達到高背壓效果。但是在空冷機組中，背壓會在15到55kPa。排汽溫度在54-84℃，這樣的指標，是完全適應高背壓的在冬季的供熱中要求，要求的水溫在60℃左右，在這個溫度中，就完全符合冬季供熱的要求。

在空冷機組運行中，由于其背壓高。其在煤炭的損耗中也要高于濕冷機組，所以在空冷機組中盈利效益不高，它在排放多余熱量中，是直接排放到環境中，對環境造成影響，對資源造成浪費。在北方的供熱中，一臺330MW的機組，在冬季供熱期間，空冷島排放的熱量在149.11萬。在對其進行經濟折算中，可以高達5000萬左右的人民幣，以此可見其經濟損失大。

2.2 改造過程

空冷機組高背壓供熱改造基本設計原理及設計步驟按照如下：熱網循環水進出凝汽器的溫度選擇，熱網循環水量的確定，熱網供水溫度的確定，各主要設備選型，空冷島的防凍計算，機務部分管道布置設計，熱力系統校核，電汽及熱控系統設計，環境保護分析。

成熟的空冷330MW機組，其設計背壓一般為10-17kPa，夏季背壓為31-34kPa，機組跳閘背壓為64kPa，夏季實際運行背壓一般約為41kPa。對汽輪機低壓部分來說，冬季高背壓供熱運行時與機組夏季運行時工況基本一致，汽輪機本體部分不做大的改動，增加新的噴水裝置和增加新的運行監測和報警裝置，增加大型排汽閥門和新的排汽通道，便于截斷通往空冷塔的通道和通往供熱凝汽器的通道，新增去供熱凝汽器的熱水管道和相關閥門，與原有的熱網首站系統相連即可。

汽輪機本體末級應采用空冷專用葉片，使機組適應高背壓運行工況。330MW空冷機組，可以選擇620mm和680mm兩種末級葉片。620mm葉片的設計背壓在15到18kPa，680mm葉片的設計背壓在11到13kPa。高背壓改造后，主要考慮低壓缸末級葉片的安全性。

2.3 改造方案

在改造方案中，具體的步驟如下：在這個機組中，增加一個凝汽器，在冬季到來的時候，提高汽輪機的背壓，在增加的凝汽器中就可以回收汽輪機余熱，進行一次加熱。同時要可利用好機組抽汽對其進行二次加熱，最終是供熱的溫度達到要求。

3 改造效果

在經過改造以后的機組，在保證其正常運行的情況下。其一般的參數背壓在34kPa，低壓缸在334t/h，在機組的回水溫度中一般情況可以達到56℃，在機組的出水溫度中，一般可以達到68℃，這時的水循環在14324t/h，在進行二次抽汽加入中，水溫高可以高達109℃。

對其進行改造以后，經過相應的計算可以看出，在進行冬季采暖期間，發電煤耗可以降低到79g/kWh。大概在這樣的改造中，所需要投入的費用，在3年左右就可以收回。在改造以后的機組，在正常的排汽壓力在34kPa左右，在循環出水中，溫度一般不會大于67℃，平均值在65℃左右，在供熱期間，運行的壓力在超過一定的量以后，就會影響到低壓缸的安全，使用在供熱中，要考慮好低壓缸的安全問題。

4 建議

在經過改造以后，能夠帶來很大的經濟效益，在我國的北方地區，像這樣的機組還有很多，其改造以后，對我國的能源節約將會有很多的幫助[2]。在市場經濟中，要想提高企業的效應，就需要使其適應市場的發展。在對330MW汽輪機進行改造中，作者提出以下建議：

在熱負荷工況時可以有三種調整方法：（1）在冬季剛進入時，對于熱的要求不高，這種情況中就可以采取降低背壓進行運行，減少能源損失，提高經濟效益。（2）在機組的回水中，溫度達到60℃，但是還是沒達到供熱要求時，就可以采取提高抽汽量，使溫度升高。（3）在有需要的是，兩種方式可以交換使用，以此來提高經濟效益。

在夏季的運行中，要使用沒有進行改造的機組。在改造的機組中，排汽面積減少，在進汽量大的情況中，要對機組的真空進行調整，使其在符合要求情況下運行。

5 結束語

在對330MW機組進行改造中，主要是為了使其能夠滿足冬季取暖的要求，但是在其他季節的使用中，就可能會對企業帶來能耗損失，因此要按照其建議中操作進行，使企業獲得更多的經濟效益。

參考文獻：

[1]周博.200MW超高壓抽凝式汽輪機組高背壓改造的可行性研究[J].機械工程師，2018（04）：133-135+138.

[2]曾婭，袁永強，王振鋒，徐曉康，孫偉.汽輪機單轉子高背壓循環水供熱改造技術研究[J].東方汽輪機，2018（01）：30-33.