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汽轮机低真空运行循环水供热的应用摘要：伴随经济的迅速发展，城市化建设的逐渐扩大，热电厂已不能满足日益增大的供热需求，因此，就需要进行节能改造，而低真空循环水供热技术则非常成功地解决了这一问题。
汽轮机低真空循环水供热技术在理论上能达到很高的能效，国内外已有很多研究成果和成功的经验。
关键词：汽轮机；低真空运行循环；水供热；应用前言汽轮机降低真空运行，提高循环水温度做为冬季供暖是一项社会效益和经济效益都十分显著的节能技术，它能同时满足节能降耗和环境保护的要求，因此本文主要就汽轮机低真空运行循环水供热的应用进行探讨，以供参考。
一循环水供热系统循环水供热是十分完善的热电联产方式。
循环水供热，就是使抽凝机组在运行中把通过凝汽器的冷却水量减少，通过降低真空，相对应的排汽压力和排汽温度升高，使汽轮机凝汽器的出水温度由正常运行的30℃-35℃提高到70℃-75℃，然后不让循环水通过冷却塔降温，而是经过热网循环水泵加压输送至各热用户作采暖用热，循环水经过热用户放出热量之后的回水在返回至凝汽器重新冷却汽轮机的排汽，使温度升高后，进行加热后再送至各热用户，进入另一次循环。
并将全公司锅炉、汽机在开停和正常运行中的排污疏放水接入混合式加热器，引至热网循环水中供热。
二汽轮机低真空运行循环水供热系统存在的问题汽轮机低真空运行降低了热能的损耗，但同时也使凝汽器长期处在背压状态下运转，对汽轮机的服务年限产生了一定的影响。
发电厂汽轮机组低真空运行时会使汽轮机转子的径向推力加大，有可能出现轴承过负荷情况的发生，我们可以用拆除一定比重的汽轮机末级窝轮的方法，降低汽轮机转子的径向推力，从而保证低真空运行汽轮机组的安全稳定运转。
汽轮机组低真空运行时静子在汽缸中的膨胀量会加大，运转设备的动静间隙会发生改变，有可能导致汽轮机组振动加剧，造成联接螺栓变形松动，但一般情况下温度变化量不太大，动静间隙的改变不会造成振动的突然加剧。
就目前情况看，汽轮机组低真空运行对静子在汽缸中的膨胀量影响不大。
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O.08SCI EN CE &TECHN OLOG Y I NFOR M A TI O N工业技术低真空循环水供热技术是采用电厂汽轮机凝汽器的循环冷却水进行供热。
简单说，就是把发电后的热气再次循环利用，在采暖季节用于居民用户取暖水的加热，然后再将低真空循环水热量输送到采暖用户。
这种技术既节约了冷却塔蒸发掉的水资源，又使废热得到合理利用。
这一绿色节能的供暖方式将有效地实现二氧化硫的减排和水资源的最大化利用。
据了解汽轮机低真空循环水供热是为了满足节能和环保要求而发展起来的一项节能新技术，是热电企业节约能源、改善环境、深化热电联产的有效措施。
随着国家《能源法》的颁布实施和世界能源的日益短缺，企业的节能工作显得越来越重要了。
一个热电厂，厂内的综合热效率仅为30%～40%，其它热量白白损失掉了，而其中最大的就是凝汽器的冷源损失，约占总损失的60%。
如何降低冷源损失，提高全厂热效率、达到节能挖潜的目的，是目前急待解决的问题。
1循环水供热的可行性分析某热电厂的机组配置为9炉6机，总产汽能力为530t /h ，发电能力为36M W 。
利用循环水供热，需在抽凝机组中进行。
该厂共有3台抽凝机组，其中一台6M W 抽凝机组采用3台玻璃钢冷却塔进行冷却，由于当时设计位置的原因，积水池和冷却面积偏小，冷却效果本身就达不到设计要求，并且该厂所处的地区水质硬度非常大，又位于街道边上，运行不久塔内就会沉积大量的灰尘和泥垢，严重堵塞了填料的缝隙，致使水流不畅，必须用3台风机进行连续不断的强制通风，耗用大量的电能。
尽管如此，通常循环水进出口温差也只有3℃～5℃。
为了解决此问题，该厂每年必须对凝汽器铜管和冷却塔填料进行清理，生产成本提高。
如果使该机组利用循环水供热，一是可以解决冷却塔冷却效果不良的问题；二是循环水采用较为洁净的软化水，防止了在凝汽器铜管内壁结垢的问题；三是该机组本身的排汽温度高，利用循环水供热后排汽温度相对其它机组提高得较少，对机组的影响小。
低真空供暖运行操作规程1.1设备规范1.1.1汽动循环水泵汽轮机1.1.1.1生产厂家：山东青能动力股份有限公司生产日期：2010年10月1.1.1.2技术规范汽动循环水泵1.121生产厂家：山东泰特泵业有限公司1.1.1.2技术规范电动循环水泵1.1.3.1水泵1.1.3.1.1生产厂家：上海凯泉泵业有限公司1.1.3.1.2泵性能参数1.1.3.2水泵电机1.1.321生产厂家：济南生建电机厂有限公司1.1.3.2.2技术参数1.1.4补水泵生产厂家：山东鲁源泵业有限公司生产日期：2010年10月1.141补水泵技术参数补水泵电机技术参数1.1.5疏水泵生产厂家：山东鲁源泵业有限公司生产日期：2010年10月1.1.5.1疏水泵技术规范疏水泵电机技术参数1.1.6供暖加热器技术参数：1.1.7补水箱水箱容积：12.5m3生产日期：2010年11月自制1.1.8疏水箱水箱容积：8m3生产日期：2010年11月自制1.2运行前准备1.2.1检查设备应完整，现场清洁，准备好振动表、听针、手电筒、阀门扳手等运行工具。
1.2.2电气绝缘测试合格，相关电气仪表指示准确1.2.3水系统充水放气完毕，汽系统疏水完毕1.3 检查1.3.1 检查管道膨胀情况1.3.2检查水系统管道、设备放气彻底并关闭放气门1.3.3检查汽系统疏水彻底并关闭疏水门1.3.4检查汽水系统一次门全开，检查供汽母管、供水母管、回水母管压力正常1.3.5检查水泵盘根滴水正常；油箱、轴承箱油位正常1.3.6检查汽动泵汽机进汽门前疏水，检查疏水情况，本体疏水打开，有关状态正常1.3.7 检查#1 加热器水侧进出口水阀全部打开1.3.8检查三台循环水泵进出口门全部打开1.3.9检查补水泵进出口门全部打开1.3.10检查补水箱水位在水箱中线以上位置1.3.11检查泵房内供回水管路相关阀门确已打开，通知外网开通热用户1.3.12检查电气系统、汽水系统表计阀门打开，表计指示准确1.4启动运行1.4.1 启动补水泵运行1.4.2 启动电动循环水泵1.4.3 运行#1 加热器1.4.4启动汽动泵1.4.5 停运电动泵投备用泵1.4.6#2、#3 汽轮机循环水系统与供暖首站循环水系统切换，进入供热运行状态。
低真空循环水供热原理及应用集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-循环水供暖在热电厂中的实践应用王友峰高永彬刘清峰张磊一、前言：2001年，国家经贸委、国家发展计划委、建设部发布的《热电联产项目可行性研究科技规定》1.6.7条规定：“在有条件的地区，在采暖期间可考虑抽凝机组低真空运行，循环水供热采暖的方案，在非采暖期恢复常规运行”。
现阶段采用低真空循环水供热符合国家现行有关规定。
由于采用循环水供热可以提高汽轮机组的热效率，能够得到较好的节能效果。
自20世纪70年代开始，我国北方一些电厂陆续将部分装机容量≤50MW的汽轮机用于低真空运行,采用排汽加热循环冷却水直接供热或作为一级加热器热源，进行冬季采暖供热，经过多家电厂运行实践表明，从技术角度讲该技术可靠，机组运行稳定。
二、进行循环水供暖的必要性：矿区冬季生产、生活供暖是利用汽轮机抽汽加热水进行供暖。
随着矿山建设和人民群众生活水平的提高，生产、生活供热面积是不断的增加，用蒸汽加热水的成本将会越来越高。
通过测算，在冬季120天的供暖期中，由于机组带有20t/h左右的采暖负荷（压力：0.8Mpa温度：280℃），会造成机组在整个采暖期中小时发电量下降低约2000kw.h/h左右，机组的经济效益面临严重考验，直接影响了矿山的经济效益。
为缓解局部利益和全局利益之间日趋紧张的矛盾，经认真分析和科学计算，我们于2007年5月份进行C6-4.9/0.981型汽轮发电机组“低真空运行循环水供暖”改造工程。
三、低真空循环水供热的特点及工艺技术：2.1特点：抽凝机组采用低真空循环水供热时,汽轮机组无需大规模改造,只需将凝汽器循环冷却水的入口及出口管路接入供热系统.从汽轮机运行角度考虑，是一种变工况运行。
是将冷凝器作为一级加热器，利用排汽的汽化潜热加热循环水，用循环水代替热网水供暖，从而将排汽汽化潜热加以利用；热网中的热用户就相当于循环冷却系统中的凉水塔，循环水在凝汽器中吸收热量送至热用户散热后，在回到凝汽器重新吸热循环。
低真空循环水供热分析发表时间：2010-07-30T10:34:10.090Z 来源：《中小企业管理与科技》2010年4月下旬刊供稿作者：马丽萍高瑞明[导读] 随着国家《能源法》的颁布实施和世界能源的日益短缺，企业的节能工作显得越来越重要了。
马丽萍高瑞明（宁夏银川热电有限责任公司）摘要：火电联产企业采用低真空循环水供热（将冷凝器作为热网加热器使用，利用机组排汽加热采暖供热循环水），可充分利用电厂热能，既节约了能源，又减少了环境污染，社会效益以及经济效益明显。
本文以银川热电公司实例对低真空循环水供热的可行性进行了探讨，并分析了其节能减排的效果。
关键词：循环水供热节能减排0 引言随着国家《能源法》的颁布实施和世界能源的日益短缺，企业的节能工作显得越来越重要了。
银川热电有限责任公司是一个热电联产，以供热为主的小型热电厂，机组小、热效率较低，厂内的综合热效率仅为45%。
大量热能损失，最为严重的就是凝汽器的冷源损失，约占总损失的55%（冷源损失率约为30%）。
如何降低冷源损失，提高全厂热效率，达到节能挖潜的目的，是目前急待解决的问题。
银川市采暖负荷大，部分采暖热用户的热负荷由自备小锅炉供给。
这些小锅炉独立分散、容量小、热效率低，烟尘、SO2排放超标，严重污染城市环境，给城市环境造成了很大的危害。
银川热电有限公司采用低真空循环水供热，对电厂及热网进行改造后，供热半径加大，供热能力提高，工况稳定，既可以缓解蒸汽供热的压力，又可以取缔小区采暖锅炉。
低真空循环水供热的改造，可充分利用电厂热能，既节约了能源，又减少环境污染，社会效益以及经济效益明显。
1 热负荷调查及分析1.1 采暖热用户采暖负荷调查根据电厂热源的供热能力，对现有部分采暖用户的供热改为低真空循环水供热(采暖用户的现供面积是热电厂的现有汽轮机抽汽蒸汽通过加热器换热所带采暖负荷)，并扩大供热规模，扩展新的采暖热用户调查结合现场对现有采暖用户的用热负荷情况调查和当地的实际建筑结构，根据《银川市集中供热规划》、银川市已实施的供热工程的运行实践及银川热电有限公司一期汽机低真空循环水供热的供热能力，本工程所采用的建筑物综合采暖热指标为60W/m2。
汽轮机低真空供热改造技术探讨摘要：2020年9月，中国向世界郑重宣布“双碳”目标，实现“双碳”目标是一场广泛而深刻的变革，而这个变革的前沿阵地是电力行业。
本文主要对汽轮机低真空供热改造技术进行探讨。
关键词：汽轮机；低真空；供热改造引言目前，随着我国汽轮机技术的持续发展和提升，其热效率也得到了有效提高，但随之而来的便是电力行业面临的问题——节能减排。
所以，全面增强发电厂汽轮机的运转效率是高效降低能源损耗的重要途径之一，而这可以有效提高我国的经济效益和社会效益，相关部门要予以重视。
中国北方的城市供暖仍以集中式供应为主，城市集中式供暖的热源主体来源于燃煤机组，核电、生物质或垃圾焚烧机组在城市供暖中占比较低。
燃煤机组对城市供暖的主要方式采用抽凝、抽背方式供热，即部分在汽轮机内做功的蒸汽用于城市供暖的热网循环水加热。
从能源转换效率来看利用汽轮机的冷源热量供热是热电转换过程中最高的一种方式。
1汽轮机低真空运行循环水供热原理在我国环保、节能、经济发展的日益严格的形势下，降低能源消耗；节能已成为各热电厂日益迫切的需求与任务。
优先在城镇或工业园区附近使用不超过15年的纯凝汽轮机进行供暖改造，鼓励采用技术改造的方式，使电厂的废热得到充分的回收，从而使供热容量得到进一步的提升，以满足新的热负荷的需要。
供热改造要根据实际情况，采取先进的、适合的技术，如打孔抽气、低真空供热、循环水余热利用等，鼓励有条件的机组改造为背压热电联产机组；同时，现役燃煤发电机组改造后，将实现至2020年平均供电煤耗少于310g/kW·h，600MW及以上机组来说少于300g/kW·h。
2020年，我国煤炭和热电联产占总装机容量的28%。
在汽轮机低真空工况下，采用循环水加热，使蒸汽压力升高，循环冷却水出口温度升高，采用循环水进行加热，以降低汽轮的冷源损耗。
循环热水供暖是通过人工增加循环水温度来增加机组的排汽压力，使机组处于较低的真空状态，从而导致机组的排汽温度上升。
循环水供暖在热电厂中的实践应用王友峰高永彬刘清峰张磊一、前言：2001年，国家经贸委、国家发展计划委、建设部发布的《热电联产项目可行性研究科技规定》1.6.7条规定：“在有条件的地区，在采暖期间可考虑抽凝机组低真空运行，循环水供热采暖的方案，在非采暖期恢复常规运行”。
现阶段采用低真空循环水供热符合国家现行有关规定。
由于采用循环水供热可以提高汽轮机组的热效率，能够得到较好的节能效果。
自20世纪70年代开始，我国北方一些电厂陆续将部分装机容量≤50MW的汽轮机用于低真空运行,采用排汽加热循环冷却水直接供热或作为一级加热器热源，进行冬季采暖供热，经过多家电厂运行实践表明，从技术角度讲该技术可靠，机组运行稳定。
二、进行循环水供暖的必要性：矿区冬季生产、生活供暖是利用汽轮机抽汽加热水进行供暖。
随着矿山建设和人民群众生活水平的提高，生产、生活供热面积是不断的增加，用蒸汽加热水的成本将会越来越高。
通过测算，在冬季120天的供暖期中，由于机组带有20t/h左右的采暖负荷（压力：0.8Mpa 温度：280℃），会造成机组在整个采暖期中小时发电量下降低约2000kw.h/h左右，机组的经济效益面临严重考验，直接影响了矿山的经济效益。
为缓解局部利益和全局利益之间日趋紧张的矛盾，经认真分析和科学计算，我们于2007年5月份进行C6-4.9/0.981型汽轮发电机组“低真空运行循环水供暖”改造工程。
三、低真空循环水供热的特点及工艺技术：2.1特点：抽凝机组采用低真空循环水供热时,汽轮机组无需大规模改造,只需将凝汽器循环冷却水的入口及出口管路接入供热系统. 从汽轮机运行角度考虑，是一种变工况运行。
是将冷凝器作为一级加热器，利用排汽的汽化潜热加热循环水，用循环水代替热网水供暖，从而将排汽汽化潜热加以利用；热网中的热用户就相当于循环冷却系统中的凉水塔，循环水在凝汽器中吸收热量送至热用户散热后，在回到凝汽器重新吸热循环。
为保证凝汽器低真空安全运行,正常情况下水侧压力不能超过0.196 Mpa,因此,必须加固凝汽器使其承压达到0.4 Mpa,其供、回温度采用60℃、50℃为宜.由于低真空运行只是汽轮机的特殊变工况对汽轮机本体没有改动,但凝汽器在低真空运行期间,汽轮机组的发电量受供热量直接影响.因此,合理确定供热面积对汽轮机的经济运行影响很大.2.2技术工艺：充分利用现有汽轮发电机组原存在的冷源损失，对抽凝机组本体及通流部分不进行任何改变，只是对相关的设备进行加固改造、增加少量的设备或不改造设备进行循环水供热。
区域供热2011.3期
图一
循环水供热原理图
我公司现有机组装机为2×12MW+1×24MW抽凝式汽轮发电机组，由于为保证末端工业用户的用汽压力，机组设计抽汽供热参数为1.27MPa，320℃，为保证供热安全稳定，安装了两台由主蒸汽母管到供热管网的减温减压器。
由于近年城区采暖热负荷需求增长较快，电厂的供热能力不足，如要完全满足供热，采暖期需停一台机开减温减压器运行供热，这给企业带来严重的经济损失。
考察发现，汽轮机低真空循环水供热技术正在悄然进入北方各热电厂。
因此我公司在2006年对2×12MW+1×24MW抽凝式汽轮机进行了低真空循环水供热改造，2006-2007采暖期供热面积60万平方米，2009-2010采暖期供热面积达到160万平方米，2010-2011采暖期供热面积达到210万平方米。
通过改造，企业在节能、环保方面受益匪浅。
一、循环水供热原理
汽轮机低真空运行，利用循环水供热，即将排汽压力提高到0.059～0.078MPa，冷却水出口的温度达80～90℃，直接用循环水对外供热采暖，减少了冷源损失，显著提高了凝汽式电厂的经济性。
通过几年的运行实践表明，循环水供热采暖改变了汽轮机热力工况，使汽轮机在变工况下运行，对汽轮机的功率、效率、推力、辅机运行工况等有一定影响，但通过实践以上参数的变化对机组及供热系统安全稳定运行没有影响，机组整体经济效益显著，该项目已经比较成熟。
循环水供热原理图如下：
循环水供热是人为地提高循环水温度，从而提高机组排汽压力，保持机组在低真空运行，使机组排温度随之升高。
当循环水出口温度由正常运行的30～35℃提高到60～65℃时，保持稳定的真空，循环水吸收的热量，不再通过冷水塔冷却释放，而是用热网循环泵直接输送到各热用户，供居民住宅采暖。
循环水供热原理见图一，循环水经居民住宅散热器放出热量后，重新回到电厂凝汽器吸收机组排汽的热量，周而复始进行循环。
12MW汽机主要技术参数表
序号名称单位数值
1主汽门前蒸汽压力MPa（a）4.9
2主汽门前蒸汽温度℃470
3汽轮机额定功率MW12
4汽轮机最大功率MW15
5汽轮机额定抽汽压力MPa（a）1.27
6汽轮机抽汽压力变化范围MPa（a）0.981~1.471
7汽轮机额定抽汽量t/h50
8汽轮机最大抽汽量t/h80
9额定工况排汽压力kPa（a）5.21
10凝汽工况排汽量t/h51.7
11最大功率抽汽工况进汽量t/h117.65
12纯凝汽工况额定进汽量t/h50
项目的实施
该项目共分为三个区域，分别为厂内部分、加热站、供热管网及供热站。
1、厂内部分：
三台机组已经运行六年，部分凝汽器铜管已经发生泄露，并且存在比较严重的结垢问题，考虑实现循环水供热后，回水压力增加，同时为了提高换热效率，将凝汽器内原有铜管全部更换为不锈钢管，增强了凝汽器的循环水供热，实际上就是把热用户当作冷水塔使用。
二、循环水供热改造方案
工程改造2×12MW+1×24MW汽机低真空循环水供热运行。
采暖期汽机低真空循环水供热运行，冷凝器作为热网加热器使用，利用机组排汽（参数为0.04MPa、76℃）加热采暖供热循环水；非采暖期汽机真空运行，冷却循环水通过原设计循环水系统上塔冷却。
承压能力和换热效果。
循环水管道改造，可以实现凉水塔和循环水供热系统的切换，循环水供热两路两流程和单路四流程的切换。
为了防止凝汽器超压，在回水管路上加装了DN400mm安全阀，保证回水压力不超过0.2MPa。
在供热循环水回路上安装逆止阀。
为了保证循环水供热机组冷油器和空冷器用冷却水需要，从3#机循环水出口引一条管道接入1#、2#机循环水系统，并增加一台水泵，把相关回水输送回3#机循环水系统。
为了防止凝汽器及循环水系统管路结垢，采用电厂内经过反渗透处理的化学水作为补充水，同时在运行期间定期加药。
2、加热站：
加热站主要采取以下措施：安装了4台热网循环泵，提供循环水运行的动力。
安装了2台热网加热器，在电厂汽轮机事故状态下和严寒期启动，作为循环水热网的备用和补充。
安装2台补水泵，保证热网压力在允许范围内运行。
3、热网和供热站工程：
考虑施工环境和投资情况，热水网管道采用无补偿敷设冷安装敷设方式，考虑今后输送高温水的可能性，供水管道的保温按照120℃考虑。
2006年热水网工程共建设热网管道约10公里，主干线基本形成。
4、热用户选择的原则和供热站的建设：
在选择热用户时，主要原则是替代原有集中的、失水率小的多层住宅小区和新建建筑用户。
为了较好的实现水力平衡调节，同时保证热用户不超压，经过多方咨询和考察，最终在供热站内采用压差控制阀和电动调节蝶阀配合的方式实现整个管网的水力平衡调节。
三、项目节能量测算和监测方法项目投运后河北省节能监测中心对本项目节能量进行核定。
1、监测方法
本项目涉及的能源主要为电和载能工质的水和汽，生产过程中用电能表对生产用电进行监测，水和汽采用DF（DFD）25型流量测量装置进行监测，对供回水温度采用铂热电阻进行测量，在得到供回水水温及供水流量后，依据计算公式计算出对外所供热量。
2×12MW汽轮机低真空运行（0.027MPa）排汽量为50t/h，排汽温度为67℃，排汽焓为2621.8kJ/kg；凝结水焓值为289.6kJ/kg。
循环水泵出口温度63℃，流量为4840t/h，进口温度50℃循环水外供热量＝（63-50）×4840×103＝62920×103kcal/h。
改前发电汽耗率为7.364kg/kWh，改后发电汽耗率为8.004kg/kWh，锅炉运行效率按88%计算，锅炉主汽焓值为811kcal/kg，给水温度154℃，给水焓154kcal/kg，运行小时数为117天×24=2808小时。
1×24MW汽轮机低真空运行（0.027MPa）排汽量为80t/h，排汽温度为67℃，排汽焓为2621.8kJ/kg；凝结水焓值为289.6kJ/kg。
循环水泵出口温度63℃，流量为3840t/h，进口温度50℃。
循环水外供热量＝（63-50）×3840×103＝49920×103kcal/h。
改前发电汽耗率为6.674kg/kWh，改后发电汽耗率为7.25kg/kWh，锅炉运行效率按88%计算，锅炉主汽焓值为811kcal/kg，给水温度154℃，给水焓154kcal/kg，运行小时数为117天×24=2808小时
2、项目节能量测算公式、折标系数和计算过程测算公式
节能量=［机组台数×每台机组低真空供热量/7000-（改后汽耗率-改前汽耗率）×（主汽焓-给水焓）×发电负荷/锅炉效率/7000/1000］×运行小时数
计算过程
节能量=［62920/7000-（8.004-7.364）×（811-154）×12000/0.88/7000/1000］×2808+［49920/7000-（7.25-6.674）×（811-154）×24000/0.88/7000/1000］×2808=28518吨。
由此可见在当前煤价日益上涨的形式下，循环水供热改造项目，可为企业带来很好的经济效益。
四、结束语。
