哈尔滨发电厂12MW机组低真空供热运行改造后的经济性分析

关于12MW抽凝机组真空低的改造摘要：本文针对12MW抽凝机组真空偏低的现象，全面分析其凝汽设备系统，结合机组的实际运行经验，提出了机组运行时改善真空的有效维护措施及经验。

关键词：真空分析真空维护改善措施一、概述提高热力发电厂蒸汽动力循环热效率的主要方法是：1.提高汽轮机的进汽压力、进汽温度；2.降低排汽压力。

而提高机组进汽压力和进汽温度会使金属材料强度降低，蠕变加大，使机组使用寿命缩短，从而造成企业的建设投资加大。

降低终参数更容易实现，并且投资相对来说较低，使用的性价比较高。

目前除了有特殊用途的背压机组外，一般汽轮机都配有凝汽设备，利用凝汽设备将排汽冷却凝结成水建立真空，降低终参数，提高做功效率，从而提高循环热效率。

二、真空问题的实际运行分析汽轮发电机组的真空系统非常庞大和复杂，一般是由凝汽器、循环水泵、抽汽器、排气系统、汽封系统等主要部件以及这些部件之间的连接管道和附属设备所组成的。

下面对石家庄经济技术开发区东方热电有限公司2#机组的真空情况进行分析，并就解决方案和未解决的问题提出建议。

凝汽器是排汽凝结的主要换热设备，机组真空的优劣最主要的是凝汽器的工作状况。

汽轮机排汽在凝汽器中放出的热量是被循环水所吸收的，因此，在凝汽器中排汽放出的热量等于循环水所吸收的热量，即有：在汽轮机的负荷不变的情况下，即排汽量不变，若循环水进口温度t1不变，增加循环水量W，即增大冷却倍率m，使得循环水在凝汽器中的单位吸热量较少，循环水出口温度t2则降低，循环水进出口温度t2-t1必然减少，排汽温度tn也要增加降低，凝汽器的真空度提高。

由于循环倍率m的增加，铜管内的流速增加，改善了蒸汽与水的传热条件，从而使终端温度差δt减小，使得凝汽器的真空得到提高。

减少循环水单位吸热量的方法：可以提高循环倍率、降低端差或管系热交换时，排汽放热降低等方法。

其中最直接有效的方法是使排汽放热后对循环水的换热量减少。

在机组负荷不变时，机组的排汽量Dn不变，放热量不变。

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。

东海热电厂#3机组低真空循环水供暖改造项目经济分析（一）2003/12/11一、项目概述东海热电厂#3机组为2.5万KW抽汽凝汽机组。

由于抽凝机组的特点，该机组的大量凝结汽体潜热（原额定设计负荷下为163GJ/H）被冷水塔的循环水带走散发到大气中白白浪费掉。

若将这部分热量回收利用，电厂将节约大量供热成本，同时能够提高供热能力。

为此，拟对#3机组及有关供热系统进行技术改造。

即将汽轮机排汽背压提高到0.0485MPa、排汽温度提高到80.6℃，利用凝汽加热循环水至70℃（循环水量3200吨/时，采暖回水温度55℃），在采暖期，对海之恋热力站和春海热力站所负责的约100万平方米供暖面积供暖。

二、经济分析原则本项目属改扩建项目，投入费用不仅含项目工程的各种费用，还要包括因实施本项目工程二发生的各种相关费用和相关损失。

因此，经济评价方法采用“有无对比法”计算改扩建与不改扩建相对应的增量效益和增量费用，以增量指标作为判断项目财务可行性和经济合理性的主要依据。

本项目实施后，电厂可能有两种变化方向，或逐渐由第一种情况发展到第二种情况：一是供热面积不变，低真空循环水供暖取代工业抽汽向海之恋站和春海站供暖，工业抽汽减少，所需汽轮机进汽量减少，从而降低生产成本，但销售收入没有变化；二是供热面积增加，低真空循环水供暖取代工业抽汽向海之恋站和春海站供暖，工业抽汽量不变，两个热力站节省的工业抽汽对新增面积供热，所需汽轮机进汽量有所增加，生产成本增加，销售收入增加。

由于第二种情况涉及新增供热面积的配套设施等费用，相关因素比较复杂。

为简化计算，本文以第一种情况为估算前提。

三、投资估算表假设项目施工期间，不影响电厂的上网电量收入。

假设不再利用的原有设备拆除费和变卖费抵消。

四、资金来源与运用表五、基本参数的设定1、项目使用期为20年2、基准收益率（设定折现率）：12%3、基准投资回收期：10年4、行业平均投资利润率：10%六、成本费用估算1、直接材料本项目的实施，能够满足100万平方米供暖面积的需求，从而减少80吨工业抽汽量。

某凝汽机组供热改造及改造前后的热经济性分析摘要:本文提出了一种凝汽机组供热改造方案,对改造过程进行阐述,并通过实例对其热经济性进行分析,结果表明这种改造方案不仅可以满足热用户用热需求,而且也保证了机组改造后的经济安全运行。

关键词:凝汽机组供热改造热电联产热经济性据有关资料报道,火力发电占我国装机总容量的70%,而中小机组占有相当比例。

原因主要是在建国初期为了支持国家重工业的发展,相继在全国各大中城市近郊修建了一大批中小型凝汽式机组的电厂。

改革开放以来,电力工业迅速发展,随着一大批300MW、600MW机组相继建成投产,全国范围的大电网逐渐形成,供电紧张的局面有所缓和。

而中小机组由于效率低、煤耗高、污染相对较大等原因,逐渐完成了其历史使命,除了一些自备电厂外,小机组基本已退役。

由于在热负荷较集中的城市热网的迅速发展和热电厂供热能力不足的问题十分突出,如何利用现有中小型凝汽机组进行改造,对外供热,是节省投资,迅速缓解工业城市供热需求矛盾十分重要的有效途径。

为此,各级电力工业部门从节能、环保和改善人民生活出发,把热电联产作为一项有效措施,除新建一批热电联产的机组外,还改建、扩建一批中小型热电厂;而在城市市区或近郊的中小型电厂的凝汽机组也根据需要,有计划、有组织地将其改造成为集中供热的机组。

凝汽机组的改造方法很多,一般机组改造时不仅要考虑机组本身性能,而且要考虑到本地热用户需求。

本文提出了一种经济性较好的凝汽机组的供热改造方案,并对其进行热经济分析。

1 供热改造方案的比较根据热网负荷情况,改造后的机组不仅要满足承担电网负荷及调峰要需求,还要满足城市热网的要求。

根据目前的电力技术,供热改造有以下几种方案。

1.1 凝汽式汽轮机原封不动的进行低真空供热在汽轮机设计和制造过程中,汽轮机的结构尺寸和级数是根据所要求的进汽量、进汽温度、进汽压力以及排汽压力等因素经过焓降的优化分配所决定的。

虽然在实际使用时汽轮机的排汽压力(或真空度)允许在一定范围内变化,但制造厂都对其变化幅度有明确限制,排汽温度一般不允许高于80℃。

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。

浅谈低真空循环水供热改造工程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，加之煤价、水费及运费的上涨，要挖掘现有热电厂的供热潜力，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。

从目前热电联产机组的供热型式分析，50MW以下的机组一般为背压式或可调抽汽供热，大于等于100MW的机组几乎都是抽凝式供热型式的。

在供热运行工况下，两种机组的运行经济性相差很大。

根据华能烟台电厂150MW机组低真空循环水供热改造经验，在冬季采暖供热工况下，其发电煤耗率可达到150g/kW·h以下，而同容量抽凝供热机组最好水平也在240g/kW·h以上。

早在20世纪80年代，沈阳发电厂和长春发电厂等企业就已经开始进行低真空循环水供热技术的尝试。

汽轮机低真空循环水供热技术于2013年在中电投东北电力有限机组上实施，改造后经过一个供暖期运行，机组运行稳定，供暖品质得到有效提高和改善，供热能力增加，节能收益明显。

1 低真空循环水供热改造原理低真空循环水供热技术是将凝汽器中乏汽的压力提高，降低凝汽器的真空度，提高冷却水温，将凝汽器改为供热系统的热网加热器，冷却水直接用作热网循环水，充分利用凝汽式机组排汽的汽化潜热加热循环水，将冷源损失降低为零，进而使机组的循环热效率得到提高，采用该方法供热是在不增加机组发电容量的前提下，减小了供热抽汽量，增大了供热面积，而且其施工周期短、经济效益显著。

技术改造主要对汽轮机低压缸转子、小汽轮机本体、凝汽器、凝结水精处理、加热器、加药系统等系统和设备进行一系列改造，满足机组提高真空度后运行的需要。

在采暖期，采用高背压运行的方式，将机组低压缸转子更换为供热转子，并增设热网循环水管道切换系统。

采暖期全厂热网循环水合并后、共同作为机组排汽冷却水，进入由凝汽器改造成的低温热源加热器（原循环冷却水系统切除），由改造机组的低压缸排汽作为基本加热手段，再由临机的中排抽汽进行尖峰加热，使水温达到外网供暖要求后对外供出。

汽轮机低真空供热改造方法及节能分析摘要：现阶段，国内绝大多数中小型电厂所使用的的汽轮机均存在同样的状况，那便是能耗较高。

而之所以会产生较高能耗，则需因汽轮机所使用的通流技术较为落后。

因此，基于煤价与电价的不断上涨，诸多原本利润薄弱甚至仅能维持日常开销的企业，更是逐步陷入了入不敷出的状态。

因此，为确保发电企业保持良好的经济收益，并提升汽轮机的供电及供热性能，需对老式汽轮机予以合理改造，以此在最大化汽轮机效益同时满足社会的需求。

关键词：汽轮机;低真空;改造方法引言近年来，我国东北地区风电、光伏等新能源装机容量迅速增长，但是由于该地区火电比重大，快速灵活调峰的电源少，因此电网的调峰问题突出。

特别是在冬季，我国北方地区火电处在供热期，风电处在大风期，这一矛盾导致电网调峰问题更加突出，弃风情况经常发生。

为解决电网调峰的实际困难，已经有不少区域电网出台了火电调峰辅助服务的奖励政策，运用市场手段驱动火电机组进行灵活性改造，提升机组的调峰能力，降低机组的运行负荷，参与电网的深度调峰，从而解决电网调峰困难的问题。

1概述就目前形势来看，国内中小型电厂及众多企业自备电厂所配置的汽轮机，都是能耗比较高，采用相对落后的汽轮机通流技术，加上煤价、电价等因素，企业的生产经营处于亏损状态。

为了提高发电企业的经济效益，充分发挥汽轮机发电及满足供热方面的需求，将原抽汽式汽轮机改造为低真空供热式汽轮机，既解决冬季供热问题，又很好的满足夏季发电，从而使汽轮发电机组效益最大化。

2汽轮机低真空供热改造方法及节能分析2.1本体改造就原机组部分动叶片所使用的铆接围带结构，因光顺度不足而灰对气动性能产生一定影响，故改造需采用自带围带整圈的动叶片来进行衔接。

除此之外，但凡涉及排汽流动，与之相关的一切结构均需采取广顺设计，尤其是动叶片根部及相邻静叶片顶部，更是要尽可能减少流动损失。

先进的叶片设计方有助于提升机组的整体性能。

因此，针对叶片部分的改造，具体需采取以下几项措施：①以最新设计的动静叶叶型来替代此前的动静叶叶片，而减少叶型型线损失，还需搭配高效弯扭叶型；②为避免动静叶片出现相互干扰的情况，需对动静叶片参数予以合理控制，包括叶片间的距离，叶型的选择及焓降的分布等均需经过精密的计算来保证良好的运行效率；③提升机组变工时的运行效率，需对叶片前缘予以合理设计，使之在感受来流功角变化时不会过于敏感；④为增加叶片刚性，可适当增加叶片厚度；⑤对叶片关联的部位逐一进行流畅化处理，以此改善排汽在叶栅通道内部的流动效率。