低真空循环水供热改造

第42卷第3期热力发电2013年3月THERMAL POWER GENERATIONMar.2013低真空循环水供热改造朱奇,陈鹏帅,侯国栋上海电气电站服务公司,上海201612[摘要]介绍了低真空循环水供热原理,以135、300MW纯凝机组为例,论述了机组在低真空循环水供热改造中应考虑和解决的问题。采用低真空循环水供热方式后,135300MW机组可利用排汽余热分别为727、1382GJ/h,供热面积分别增加约400万、770万m2,使机组在全年运行期内经济性最佳。在不增加电厂装机容量和当地污染物排放的情况下,可增大供热面积,同时节约大量因为蒸发而损失的循环冷却水。[关键词]纯凝机组;低真空供热;双背压;双转子;互换;排汽余热;供热面积[中图分类号]TK264[文献标识码]B[文章编号]1002-3364(2013)03-0095-03[DOⅠ编号]10.3969/isn.1002-3364.2013.03.095Discussion on retrofitting of low-vacuum circulating water heating systemZHU Qi, Chen Pengshuai, HOU Guodongshanghai Electric Power Generation Service Company, Shanghai 201612, ChinaAbstract: The mechanism of applying low-vacuum circulating water for heat supply was presen-ted. Taking the 135 MW and 300 MW condensing units as the examples, issues should be considered and solved during retrofitting of low-vacuum circulating water heating system were discussed. After the low vacuum circulating water heating system was adopted, the available wasteexhaust heat of the 135 Mw and 300 MW unit were 727 GJ/h and 1 382 GJ/h, and the increasedheating area of them were 4. 0X106 m2 and 7. 7X10 m, respectively, making the unit achieve itsbest economy during the whole years running. With no supplement of the unit installed capacityand no increase of local pollutant emission, it should be better to enlarge the heating area and saveamount of circulating cooling water lost by evaporationKey words: condensing unit; low vacuum; circulating water; heat supply; duplex pressure; dural-rotor; exchange; waste exhaust heat; heating area1低真空循环水供热原理凝汽器低真空循环水供热是将纯凝机组或抽凝机组改为低真空运行,使其排汽压力升至0.03~0.048MPa,从而使循环水出口温度由33~49C升至冷却塔65~80℃。循环水不去冷却塔,而是由热网循环泵供水送至各热用户供暖(图1)。采暖用户图1循环水供热原理Fig. 1 The principle of circulating water heat supply收稿日期:2012-09-19作者简介:朱奇(1964-),女,江西南昌人,高级工程师,长期从事汽轮机热力性能分析及其通流部分设计和改造等E-mail: zhuqi@ shanghai-electric com热力发电2013年2改造方案及需考虑的问题强度凝汽器管板及伸缩节、凝汽器与低压缸连接伸缩节、循环水管系统和极冷天气升温系统暖和天气低真空循环水供热机组要求在供热期提高机组的循环水短路系统与防水锤系统(防止水泵骤停后,背压至474kPa左右,以满足循环水供热的要求,水锤对系统的破坏)冷却水系统(含冷水器冷油而在非供热期机组背压则须降至正常值49kPa左器轴封加热器、真空泵、强冷冷却器等用水)、备用右,满足纯凝运行的要求。因此需采用低压缸双背循环式系统(紧急备用)等改造压双转子互换技术,即供热期间采用动静叶片级数(4)给水泵汽轮机系统改造(配置有汽泵的机相对减少效率较高的低压转子,机组高背压运行;组),包括小汽轮机排汽系统、蒸汽调节系统热水输非供热期间恢复至原纯凝工况运行。送泵、疏水泵、连锁保护进入DCS等。(1)改造原低压纯凝转子,将原低压转子末2级或末几级叶片拆除满足高背压运行的要求并加装3135、300MW凝汽机组改造1根新的纯凝低压转子。该方案适用于原低压转子某台135MW纯凝机组,通过拆除末2级长叶效率较差供热周期相对较短,而原低压转子可改造片取消最后1级低压加热器后,低压缸排汽温度为成供热转子的情况。80℃,压力为47.4kPa。根据机组背压为4.9kPa(2)保留原低压纯凝转子,更换新的高背压供热时的凝汽放热量占锅炉总供热量的55.8%,计算出转子。该方案适用于原纯凝低压转子效率较高,供背压提高到47.4kPa后其百分比提高至63%,汽热周期相对较长,而原低压转子改造成供热转子较轮发电机的出力由140MW降至118MW,凝汽可困难的情况。供热量约727GJ/h。按每平米供热量需50W计,(3)在供热期将原低压转子的末2级叶片拆除,供热面积可增加约400万m2。若汽轮机排汽凝结而在非供热期又将其装回。该方案改造成本最低,热完全利用则汽轮机热耗约3602.4kJ/(kW,h)但需要保证拆装叶片时不损坏叶轮和叶片,而且原(原供电机组的热耗为8205.9kJ/(kW·h),煤耗低压转子有改造成供热转子的可能性且无任何损坏约为142.8g/(kW·h),汽轮发电机组的循环效率及缺陷。也接近极限值1。低压转子改造后除考虑末几级叶片被拆除的影某台300MW纯凝机组通过将其低压通流减响外,还需考虑由此对汽轮机本体结构、热力系统、少为5级,取消最后2级低压加热器的改造,该机组冷却系统及给水泵汽轮机(小汽轮机)排汽系统(配低压缸排汽温度变为80℃,其对应的机组背压为置为汽泵的300MW机组)的影响。47.4kPa。根据计算,机组背压由4.9kPa提高至(1)低压缸本体改造,包括低压转子改造或更47.4kPa后,凝汽可供热量约1382GJ/h,按供热换。包括叶片强度计算、隔板配套改造、排汽导流环量需50W/m2计,供热面积可增加约770万m2改造、轴系振动特性计算分析、轴瓦稳定性改进、强冷系统(防止低压外缸变形措施)、排汽喷水系统(降4结论低排汽温度)、连锁保护和报警系统进入DCS、更换(1)凝汽机组或抽凝机组采用低真空循环水供转子时靠背轮连接问题(不得每次铰孔)等。对采用热,既符合节能减排要求,又能满足急剧增长的供热从中、低压连通管抽汽加热热网加热器的改造,还需需求,该种方式汽轮发电机组的循环效率可以达到考虑连通管系统与调节阀包含首站换热器和相应效率极限值1,是一种值得推广的机组节能减排改设备(含首站内的全部设备,首站已经存在的可以取造方式消此项)改造等。(2)对现有135、300MW凝汽机组或抽凝机组(2)热力系统改造,包括轴封加热器(防止凝结进行低真空循环水供热改造时,需要采用低压转子水温度高、轴封冒汽)、真空泵、抽汽加热器疏水(抽互换技术,同时需考虑汽轮机本体、热力系统、凝汽汽进一步提升热网出水温度)、热网防水锤、热网补器改造等诸多问题,以使低压转子满足供热期高背水系统自动控制(在首站内)热负荷与电负荷自动压及非供热期正常背压的要求,提高机组在全年运调节(减少误操作而设立的,自控或提醒功能)等系行期内的经济性。统的改造。(3)对135、300MW等级纯凝机组进行低真空)凝汽器循环冷却系统改造,包括凝汽器水室循环水供热改造后,机组可利用排汽余热分别为http:www.rlfd.comcnhttp://rlfd.periodicals.net.cn第3期朱奇等低真空循环水供热改造727、1382GJ/h,可增加供热面积分别为400万ZHENG Jie. 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