_汽轮机高背压供热方案探讨
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背压机组的探讨范文背压机组是针对蒸汽发电厂中的余热利用的一种设备,通过将高温高压的蒸汽通过适当的减压,在发电的同时产生低温低压的蒸汽,实现能量的再利用。
在现代能源资源紧张的背景下,背压机组的应用越来越广泛。
一、背压机组的原理和工作过程背压机组由汽轮机、发电机和减压器等组成。
其工作过程是这样的:高温高压的蒸汽进入汽轮机,驱动汽轮机的转子和发电机同时运转,将热能转化为电能。
同时,在汽轮机排出的中温中压蒸汽通过减压器,降低压力后进入蒸汽管网或供热系统,实现余热的再利用。
二、背压机组的优势1.节能环保:背压机组可以充分利用蒸汽发电厂中的低压低温余热,将热能转化为电能,提高能源利用效率。
同时,减少排放量,降低对环境的影响。
2.经济效益:背压机组的运行成本相对较低,能够减少供热和发电的成本,并且通过发电可以获得销售电力的收益。
3.能源可持续利用:背压机组可以最大限度地减少能源的浪费和损耗,促进能源的可持续利用。
4.提高发电厂的整体效益:背压机组的运行可以提高发电厂的整体效益和竞争力,增加国家的能源供应能力。
三、背压机组的应用领域1.蒸汽发电厂:背压机组是蒸汽发电厂中常见的一种设备,能够将蒸汽发电厂中的余热充分利用,提高能源的利用效率。
2.钢铁厂:钢铁厂产生大量的高温高压蒸汽,通过背压机组可以进一步利用余热进行发电,提高钢铁厂的能源利用效率。
3.化工厂:化工生产中产生的低压低温蒸汽,通过背压机组可以转化为电能,减少化工厂的能源消耗,并且与其他工厂之间形成能源的互补性。
4.热电联供项目:背压机组可与热电联供项目相结合,通过提供电力的同时提供热能,满足供热需求。
四、背压机组的发展趋势1.多能互联:背压机组将与其他能源设备进行联网,形成多能互联的能源系统,最大限度地提高能源的利用效率。
2.智能化:背压机组将应用智能控制技术,提高能源设备的自动化程度,实现能源的精细化管理。
3.可再生能源整合:背压机组将与太阳能、风能等可再生能源设备进行整合,实现能源的多元化利用。
汽轮机组供热改造方案研究摘要:目前我国北方冬季仍有约50万台采暖小锅炉运行,是供暖期空气污染的主要来源。
2016年3月,国家发改委、能源局等联合颁布了《热电联产管理办法》,针对热电联产发展滞后问题,要求北方大中型城市热电联产集中供热率达到60%以上。
预计未来将有大批燃煤发电机组进行热电联产改造或新建热电联产机组。
当前300MW及以上等级的大容量热电联产机组主要采用中压缸打孔抽汽供热,抽汽压力约为0.3~0.5MPa、温度为235~276℃左右,改造机组抽汽压力甚至高达0.98MPa。
而我国热网一次网设计供水温度为120~130℃,且实际运行温度常低于此值。
抽汽参数过高造成高品位能量浪费,且蒸汽在汽轮机做功后凝结成水放出汽化潜热,存在较大的冷源损失。
《热电联产管理办法》明确指出,鼓励在现有条件下扩大供热能力,缓解区域性用热用电矛盾。
高背压余热供热指机组在高背压下运行,提高汽轮机排汽温度,利用排汽余热加热热网水的供热方式。
该方式在燃料消耗相同情况下可大幅扩大供热能力,提高循环热效率。
相比于“电厂耦合吸收式热泵”、“低压缸光轴”及“NCB汽轮机供热”[9]等供热技术,具有投资少、系统简单、适用性广的特点。
关键词:汽轮机组;供热;改造方案1项目背景某电厂位于某市城北区域,是该市城区的主要热源,承担着非常重要的采供热任务。
该电厂一期2×135MW凝汽式燃煤抽汽供热机组(#1,#2机组)于2007年建成投产,二期2×350MW超临界空冷燃煤供热机组(#3,#4机组)于2016年年底建成投产。
该电厂一期2×135MW机组供热蒸汽取自汽轮机中压缸排汽(五段抽汽),单机额定抽汽量为120t/h,最大抽汽量为150t/h,设计供热抽汽压力为0.245MPa,2台机组原设计供热面积约为3.21×106m2。
2012—2013年经汽轮机乏汽供热节能改造,2台机组设计供热能力约为342MW,设计供热面积约为6.21×106m2。
300MW机组超高背压供热分析随着国家经济的发展和人民生活水平的提高,电力和热力的需求日趋增长。
而在电站中,发电的过程中会产生很多的余热,这些余热如果不能充分利用,将会造成能源的浪费。
因此,超高背压供热技术应运而生,该技术不仅能够减少能源浪费,还能够将余热转化成热能,实现“电热联产”,以此实现节能减排,保护环境的目的。
在超高背压供热技术中,高压区的供热更好地利用了余热,提高了整个电站的整体效率。
其核心部件是高压蒸汽锅炉和背压机。
高压蒸汽锅炉的功用就是将锅炉排放的高温高压蒸汽作为加热介质送往用户,并将用户的低温低压蒸汽返回锅炉,通过这种方式实现了高低温蒸汽的循环利用。
背压机是利用高压蒸汽发电时发生的焦炭余热加压,使其达到用户所需的高温高压状态,再将其送至用户进行供热。
在背压机内部,则是通过旋转叶片将高温低压蒸汽加压至高温高压状态,以实现对供热回路的加压作用。
将高温高压蒸汽发送给用户后,用户处的热负荷会使蒸汽的温度和压力降低。
这时,低温低压的蒸汽会返回到高压蒸汽锅炉中,通过回收提高了整个系统的效率。
在回收过程中,由于回收的低温低压蒸汽需要加热,所以需要少量的外部热源供给。
同时,低温低压蒸汽回收后的热水也可被用于加热建筑物,实现一定的供暖效果。
在使用超高背压供热系统时,需要注意保证系统的安全运行。
系统的安全性问题包括高压区和用户区的防爆、防燃、防漏;高压区和用户区的设备运行状态监控和维护;系统的自动控制、监视和报警等等。
因此,在系统的运行过程中需要加强管理和维护,以确保系统的安全运行。
总之,超高背压供热技术是一项节能、环保的技术,其核心部件包括高压蒸汽锅炉和背压机。
采用超高背压供热技术可以充分利用电站产生的余热,实现“电热联产”,既节省了能源又保护了环境。
在使用超高背压供热系统时,需注意保证系统的安全运行。
为了实现更好的效果,也需要在设计和运行中不断进行优化和升级。
第36卷,总第211期2018年9月,第5期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.36,Sum.No.211Sep.2018,No.5 300MW供热机组高背压供热改造方案分析王 力1,陈永辉2,李 波3,陈晓利2,孔德奇1,高继录2,王云龙3(1.国家电投东北电力有限公司,辽宁 沈阳 110181;2.辽宁中电投电站燃烧工程技术研究中心有限公司,辽宁 沈阳 110179;3.国家电投抚顺热电分公司,辽宁 抚顺 113000)摘 要:高背压供热机组是近年为适应北方采暖供热而出现的改造型机组,大都是由纯凝或抽凝式机组经改造而成。
为进一步提高机组的供热能力和供热经济性,某300MW供热机组进行了高背压供热改造技术方案分析研究。
针对汽轮机特性以及其所在热电厂的供热背景,提出了3种汽轮机本体改造方案。
通过分析3种改造方案的技术特征与改造内容,得到了3种改造方案对汽轮机及机组供热经济性的影响,并据此确定了最优改造方案。
关键词:300MW供热机组;高背压;汽轮机;改造方案;供热经济性中图分类号:TK267 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2018)05-0440-04Analysis of Reconstruction Scheme for Heating Supply withHigh Back Pressure of a300MW Heating UnitWANG Li1,CHEN Yong-hui2,LI Bo3,CHEN Xiao-li2,KONG De-qi1,GAO JI-lu1,WANG Yun-long3 (1.SPIC Northeast Electric Power Co.,Ltd.,Shenyang110181,China;2.Liaoning CPI Power PlantCombustion Engineering Technology Research Center Co.,Ltd.,Shenyang110179,China;3.SPIC Fushun Thermoelectric Parent-Company,Fushun113000,China)Abstract:The heating unit with high back pressure is a modified unit that has appeared in recent years to adapt to heating in the North.Most of the reformed units have been transformed from pure coagulation or pumping units.To further improve the unit's heating capacity and heating economy,a300MW heating u⁃nit will employ the reconstruction scheme for heat supply with high back pressure.Based on the steam turbine performance and its thermal power plant’s heating background,three reconstruction schemes of stream turbine are proposed.Through the analyses of the technology features and reconstruction contents of these three reconstruction schemes,the effects of the reconstruction schemes on the operations of the steam turbine and heating economy of the thermal power plant,and accordingly the optimal reconstruction scheme is chosen.Key words:300MW heating unit;high back pressure;steam turbine;reconstruction scheme;heating e⁃conomy收稿日期 2018-03-25 修订稿日期 2018-06-08基金项目:国家电力投资集团公司科技项目(2018-009-KJ-DBGS)作者简介:王力(1967~),男,工学硕士,高级工程师,主要从事火力电节能及环保技术研究。
背压汽轮机热效率背压汽轮机是一种广泛应用于工业生产中的热能转换装置,其热效率是衡量其能量利用率的重要指标之一。
本文将从背压汽轮机的工作原理、提高热效率的方法以及背压汽轮机在实际应用中的意义等方面进行探讨。
背压汽轮机是一种基于热力学循环原理的设备,其工作过程中热能通过燃烧燃料产生的高温高压蒸汽转化为机械能。
背压汽轮机的主要组成部分包括汽轮机本体、锅炉、减温器、凝汽器等。
在背压汽轮机中,蒸汽在高温高压下进入汽轮机本体,通过高速旋转的叶片使得蒸汽的内能转化为机械能,然后蒸汽被排出,进入凝汽器冷却凝结为水,再次回到锅炉中进行循环。
背压汽轮机的热效率是指在单位时间内输入的热能与产生的有用功之间的比值。
提高背压汽轮机的热效率可以节约能源、减少污染排放,并提高生产效益。
为了提高背压汽轮机的热效率,可以从以下几个方面入手。
优化锅炉的燃烧效率是提高背压汽轮机热效率的关键。
通过调整燃料的供给量、氧气的供应和排烟的温度等参数,可以使燃料充分燃烧,提高热能的利用率。
此外,还可以采用先进的燃烧技术,如低氮燃烧技术、燃烧控制技术等,进一步提高锅炉的燃烧效率。
优化汽轮机的设计和运行参数也可以提高背压汽轮机的热效率。
通过改变叶片的形状和数量、提高汽轮机的转速等方式,可以减小能量损失,提高汽轮机的效率。
此外,合理调整汽轮机的负荷运行,避免过载或低负荷运行,也能提高热效率。
背压汽轮机的热效率还受到锅炉和凝汽器的热损失的影响。
通过增加锅炉和凝汽器的换热面积、改进换热器的结构设计等方式,可以减小热损失,提高背压汽轮机的热效率。
背压汽轮机的热效率对于工业生产具有重要的意义。
提高背压汽轮机的热效率可以减少对燃料的消耗,降低能源成本。
同时,减少燃料的使用也有利于减少温室气体的排放,对环境保护具有积极的意义。
此外,提高背压汽轮机的热效率还可以提高生产效率,降低生产成本,提高企业的竞争力。
背压汽轮机的热效率是衡量其能量利用率的重要指标之一。
通过优化锅炉的燃烧效率、优化汽轮机的设计和运行参数以及减小热损失等方式,可以提高背压汽轮机的热效率。
浅谈300MW机组高背压供热改造的工程建设管理随着能源需求的不断增长,热电联产技术在供热行业中的应用越来越广泛。
300MW机组高背压供热改造工程作为热电联产技术的一种重要应用形式,对于提高能源利用率、减少环境污染具有重要意义。
本文将从工程建设管理的角度,对300MW机组高背压供热改造工程进行浅谈。
一、项目背景和意义300MW机组高背压供热改造工程是在现有电力机组的基础上,通过改造设备和调整工艺流程,将机组余热转化为热水或蒸汽供热,实现热电联产。
该工程具有以下主要意义:1.提高能源利用率:传统的火电厂只能将一部分燃料转化为电能,而300MW机组高背压供热改造工程可以将余热转化为热能,实现能源的双重利用,提高能源利用率。
2.降低能耗和排放:热电联产技术可以大大减少热能传输过程中的能耗损失,降低供热成本;同时减少燃料的使用量,降低二氧化碳和其他污染物的排放。
3.促进清洁能源发展:通过300MW机组高背压供热改造工程,可以大大提高火电厂的清洁能源利用率,促进清洁能源的发展。
二、工程建设管理的主要内容1.项目立项阶段在项目立项阶段,需要对300MW机组高背压供热改造工程进行可行性研究和技术方案设计,确定项目的投资规模、建设周期和效益预测等内容。
2.工程设计阶段在工程设计阶段,需要进行设备选型、工艺流程设计、管道布局等工作,并完成施工图纸的编制。
要对供热系统的稳定性、安全性和经济性进行评估。
3.施工实施阶段在施工实施阶段,需要组织施工队伍,制定施工计划,对设备进行安装调试,并进行工艺流程的优化和调整。
在工程验收阶段,需要对供热系统的性能进行全面检测和评估,确保其满足设计要求。
要对工程质量和安全进行评估,并做好相关资料的整理和归档工作。
1.技术方案选择在项目立项阶段,需要对不同的技术方案进行比较和评估,选择最合适的技术路线。
要考虑项目的投资、运维成本和环保效益等因素,综合分析确定最佳方案。
2.设备选型和质量管控在工程设计和施工实施阶段,需要对关键设备的选型和质量进行严格管控,确保设备的性能和可靠性。
浅谈两台300MW高背压机组的供热运行我国北方临近城市的火力发电厂大部分实现了热电联产,早期供热以抽汽供热为主,近年来,应用高背压供热方式回收凝汽余热逐渐受到重视。
采用双背压双转子互换技术对低压缸和凝汽器作结构改造,实现高背压供热。
原来凝汽器中蒸汽凝结释放的热量由循环水带走,通过凉水塔散失,由热网循环水完全吸收利用,用来供热,大大减少电厂冷源损失,使得机组煤耗降至150g/kWh左右,经济指标大幅提高。
但是高背压供热存在供水水温度偏低、调节能力差,并且停机更换转子期间无法供热的问题,所以多数电厂只是对一台一组进行了高背压改造。
华能黄台电厂开创了国内同一电厂两台300MW等级高背压供热机组同时运行之先河。
1 高背压供热机组运行中的问题(1)高背压供热机组对热网水质有较高的要求,水质合格直接会造成凝汽器堵塞、结垢,影响机组安全运行;(2)高背压供热供水水温度偏低,真空52.6kPa,对应的饱和温度为80℃,高背压机组供水上限基本为80℃,天气寒冷时,城市热网供水需提高至90℃~95℃,因此高背压供热机组同时配置蒸汽二次加热系统;(3)高背压供热机组,热网循环水的回水温度,直接影响机组真空,需要保持回水温度不大于53℃,否则影响电负荷,严重时影响机组安全运行,因此要有一定的预见性,并根据机组运行情况及回水温度情况进行调整;(4)高背压供热机组要求热网循环水流量稳定,由于供热面积大、区域广,容易发生施工等原因导致泄露,需要实时的监视手段、完善的应对措施;(5)由于供热系统流量大、区域广,大多采用二级换热,较大的二级换热站由于二级网循环水失电、泄露、跳闸等异常,一次水供回水门快速关闭,机组循环水流量会突降,一次水供回水门不能快速关闭,会造成回水温度快速升高,影响机组安全;(6)高背压供热机组供热量大,需停机更换转子,因此供热初期及晚期,需其他机组承担供热任务;(7)高背压供热机组供热量大,为了保证持续可靠供暖,需同时有足够的备用供热能力,保证高背压机组故障时不影响供热质量。
汽轮机高背压供热方式能耗论文摘要:汽輪机在高背压供热方式的应用过程中,一次网回水温度降低后将进一步导致煤耗在热源供应中的能耗降低,因而需要对汽轮机机组和换轴进行结构改造,保证其能够承担基本的供热负荷,灵活调节汽轮机机组的热负荷。
汽轮机高背压供热方式应用中凝汽余热回收会受到不同程度的限制,这将导致热源供热能力难以得到充分发挥。
改造汽轮机换轴,提高热源供热效率,在升高一次网回水温度的同时,控制煤耗和凝汽余热的回收率,保证汽轮机高背压供热方式在应用过程中既满足基本的供热需求,又实现能源资源的节约。
高背压供热方式在热电联产的供热系统中的应用能够完成凝汽余热的回收,并在机械能的转换中完成热能供应,因而使用高背压供热方式需要在升高一次网回水温度的过程中,应用双背压技术互换双转子,并且集中改造凝汽器和低压缸的构造,改变换轴结构后完成高背压热能供应。
而在降低一次网回水温度时需要直接转换凝汽器背压热能转换形式。
针对高背压供热方式的热能转换和供应形式变换,需要展开技术分析。
一、汽轮机高背压供热方式应用必要性及背景汽轮机在生产生活中的应用通过凝汽余热的回收和利用能够完成基本的供热操作,有效的提高了热源的供热能力,同时这种热源处理方式极大的减少了能源资源的过度消耗。
回收和利用凝汽余热主要有直接换热和吸收式热泵两种形式。
其中在电厂工作中应用吸收式热泵技术较多,但是这种技术类型容易受到乏汽压力和抽汽压力的影响,同时受一次热网水温的影响也较大。
热电联产属于常规的供热系统,将一次网的回水温度控制在六十摄氏度左右,抽汽压力可以达到0.2~0.4MPa,但是乏汽压力比较低。
并且电厂的湿冷背压在10kPa 以下直接限制了吸收式热泵的升温幅度,在这些参数内容基础上,电厂凝汽余热难以实现全部的回收利用。
汽轮机在运行过程中受到严寒天气影响,供热需求加大,但是过高的一次网回水温度降低了吸收式热泵的总体使用性能,减少了余热量的回收。
[1]因而使用汽轮机直接换热增加高背压容易使低压缸中的容积流量受限制。
浅谈300MW机组高背压供热改造的工程建设管理1. 引言1.1 背景介绍300MW机组高背压供热改造工程是目前能源领域中一个备受关注的热点项目。
随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,对能源供热系统的需求越来越高。
而现有的供热系统由于设计不合理、设备老化等原因,无法满足市场需求,因此需要进行高效化改造。
在这样的背景下,对300MW机组高背压供热改造工程的研究和实践显得尤为重要。
300MW机组是一种大型燃煤发电机组,具有较高的供热能力和供热效率,是供热系统改造的重点对象。
本文将围绕这一主题展开讨论,深入分析机组供热系统现状,设计合理的改造方案,并探讨工程建设管理措施,旨在为供热改造工程的实施提供参考和指导。
结合实际案例,对工程验收及效果评估进行深入研究,从而总结改造工程的经验教训,展望未来工作的发展方向。
部分将详细介绍300MW机组高背压供热改造工程的背景及对项目的重要性进行阐述。
1.2 问题提出问题提出:在300MW机组高背压供热改造工程建设管理过程中,存在着诸多挑战和问题需要解决。
供热系统的老化和陈旧导致设备性能不佳,影响供热效果和稳定性。
供热系统的设计与实际运行存在差异,需要针对性进行改造提升。
工程建设管理规范需要进一步完善,确保改造工程按计划、高效、安全地实施。
供热改造的实施过程中可能会遇到设备调试和运行难题,需要及时处理和解决。
如何有效解决这些问题,提高供热系统的性能和效率,是本次工程建设管理的关键挑战之一。
通过对机组供热系统现状进行全面分析,制定科学的改造方案设计,实施严谨的工程建设管理措施,以及不断评估工程效果,将是本次改造工程成功实施的关键。
2. 正文2.1 机组供热系统现状分析1. 供热系统概况目前,300MW机组的供热系统主要由锅炉、蒸汽管道、循环水系统、热力泵等组成。
供热系统主要采用蒸汽供热和循环水供热两种方式,确保了机组的供热需求。
2. 能效分析在现有供热系统中,存在一定能效损失。
浅析汽轮机高背压方式运行影响真空因素及解决方案摘要:凝汽器真空度对凝汽式汽轮机组运行安全性和热经济性有很大影响。
在运行中,凝汽器工作状态恶化将直接引起汽轮机热耗、汽耗增大和出力降低。
另外,真空下降使汽轮机排汽缸温度升高,引起汽机轴承中心偏移,严重时还引起汽轮机组振动。
为保证机组出力不变,真空降低时会增加蒸汽流量,这样导致了轴向推力增大,使推力轴承过负荷,影响机组安全运行。
因此,对影响机组真空的原因进行分析并拟定合理的解决方案十分必要。
关键词:汽轮机;真空;原因;解决方案概述渭河公司 #6 机组于 2017 年进行通流和高背压改造,#5 机组 2018 年进行通流改造,2019 年进行高背压改造。
每年供热前和结束后需进行纯凝转子和高背压转子互换。
机组在高背压方式运行期间,机组真空维持在 50KPa 左右。
受各种因素影响,机组真空波动较大。
有时接近报警值 40KPa,对机组安全运行构成一定威胁。
影响机组真空的因素汽轮机运行时,进入低压缸蒸汽流量对真空影响较大。
机组高背压方式运行时,在保证安全前提下尽量节流低压缸进汽流量,增加供热加热器供汽流量,机组方可不断增加电负荷。
因此当供热加热器跳闸,为保证中压缸安全,低压缸将自动增加进汽量,引起机组真空剧烈下降。
其次,高加运行中水位高保护动作跳闸,高加危急疏水瞬间开启;高加抽汽量减少至 0,汽轮机做功蒸汽流量增加,电负荷上升,进入低压缸蒸汽流量增大,也引起真空较大幅度下降。
对上述情况进行专门试验,结果如下:再次,汽轮机高背压方式运行时由于凝汽器循环水为供热循环水,设计流量为10130T/H, 但实际运行中在 9700T/H 左右。
加之凝汽器供热循环水旁路门型式为蝶阀,存在不严密情况。
对真空影响较大,一般为 3 ~ 5KPa。
还有,供热系统庞杂。
特别是供热循环水系统无中间换热站,直接至各住宅区。
系统设置有大量伸缩节和阀门等薄弱件,存在泄漏风险;发生泄漏后,排查和隔离漏点需要时间成本,造成进入凝汽器的供热循环水流量减少,真空下降。
300MW机组超高背压供热分析1. 引言1.1 研究背景300MW机组超高背压供热系统是一种在发电和供热联合生产中广泛应用的技术。
随着节能减排政策的不断加强,供热系统的运行效率和性能优化成为了研究的重点。
供热系统的设计和运行直接影响到能源利用效率和环境保护。
对300MW机组超高背压供热系统进行深入研究和分析,探索其优化设计和运行效果,对提高能源利用效率、减少排放、实现清洁生产具有重要意义。
目前,国内外对于300MW机组超高背压供热系统的研究已经取得了一定的进展,但还存在一些问题亟待解决。
通过对研究背景的分析,可以更好地把握研究的重点和方向,为供热系统的优化设计和工程实践提供理论支持。
本文旨在通过对300MW机组超高背压供热系统的分析研究,探讨其工作原理、优化设计和运行效果,为提高能源利用效率和推动清洁生产提供参考和指导。
1.2 研究目的研究目的是为了探究300MW机组超高背压供热系统的性能特点,分析其在供热过程中的优缺点,为系统的优化设计和运行效果提供参考依据。
通过研究目的,可以更好地了解超高背压供热系统在电力生产中的作用和影响,为提高系统的运行效率和节能降耗提供技术支持。
通过对300MW机组超高背压供热系统的研究,可以为今后类似系统的设计和改进提供经验借鉴,促进供热系统的发展和进步。
在实际应用中,研究目的还能够为工程技术人员提供参考,帮助他们更好地理解和掌握超高背压供热系统的工作原理和优化方法,提高工程实践中的实效性和可靠性。
研究目的对于理论研究和实际应用都具有重要意义。
1.3 研究意义300MW机组超高背压供热系统是燃煤电厂中重要的能源利用设备,对于提高供热系统效率、降低燃料消耗和减少环境污染具有重要意义。
通过对超高背压供热系统进行深入研究,可以有效优化供热系统设计,提高能源利用效率,减少资源浪费,降低运行成本,推动燃煤电厂向清洁、高效、低碳方向发展。
研究超高背压供热系统还可以为其他类似设备的设计与改进提供借鉴和参考,促进整个供热行业的进步与发展。
大型汽轮机组高背压供热改造适用性分析摘要:高背压余热供热指机组在高背压下运行,提高汽轮机排汽温度,利用排汽余热加热热网水的供热方式。
本文对大型汽轮机组高背压供热改造用性进行分析。
关键词:大型汽轮机组;高背压供热;改造;适用性1汽轮机的特点汽轮机在火力发电厂运行中,主要是以蒸汽的方式形成的,它主要将其中含有的热能转化为机械能,这样才能保证在发电运行中更稳定。
目前,在火力发电厂运行在的使用的机械主要为汽轮机与发电机两种,它们具有较高的热效率。
其中,汽轮机的综合热效率会达到40%。
而且,汽轮机机械的产生还能实现工作的连续性、回旋性。
其次,随着机组运行的不断稳定,不仅会降低其事故的发生几率,还会延长修理的时间。
对于这种汽轮机,它的使用提高了设备的利用率与热经济性,还增加了设备使用的时间,以促进廉价燃料的效率化使用。
2高背压供热机组性能分析2.1变工况特性分析根据汽轮机的工作原理,机组的背压高低影响发电功率,背压升高,汽轮机理想焓降减少,发电功率降低。
采用高背压供热时,当供热量发生变化时,背压和供热抽汽量都会变化,从而影响机组的发电功率。
对本文机组进行变工况计算,得到高背压供热机组功率与运行背压和抽汽量间的关系。
可以看出在同一背压下,抽汽供热负荷增加,机组发电功率减小;背压升高,发电功率亦减小即机组的做功能力降低。
2.2回水温度变化对高背压供热机组发电功率影响通过前面的分析可知,高背压余热利用受回水温度影响较大,当回水温度变化时,由于梯级供热系统余热供热量变化,导致抽汽量发生变化,从而影响机组的热经济性,现分析回水温度变化对高背压供热机组性能的影响。
取供热面积600万m2,则供热量为288MW,改造前机组采用抽汽供热,发电功率为269.5MW。
回水温度设定范围为36~60℃,供回水温差取50℃,保持供热量不变。
当机组采用高背压供热时,计算出不同回水温度下排汽余热利用比及对应的机组发电功率,其中排汽利用比为用于供热的排汽量和总排汽量之比。
高背压系统在某厂汽轮机的应用摘要:火电厂汽轮机高背压循环水供热技术是由热网循环水充当凝汽器冷却水,充分利用凝汽式机组排汽的汽化潜热加热热网循环水,将冷源损失降低为零。
高背压循环水供热一般采用串联式两级加热系统,热网循环水回水首先经过凝汽器进行第一次加热,吸收低压缸排汽余热,然后再经过供热首站的热网加热器完成第二次加热,生成高温热水,送至热水管网通过二级换热站与二级热网循环水进行换热,高温热水冷却后再回到机组凝汽器,构成一个完整的循环水路,供热首站蒸汽来源为机组采暖抽汽。
关键词:火电厂汽轮机运行高背压一、#2机高背压改造概述(一)高背压概述#2机组高背压循环水供热,就是在公司原有热网首站运行的基础上,对#2汽轮机低压部分进行高背压改造,保留原有低压外缸,更换了低压内缸及低压转子、叶片更换了低压10级隔板,凝汽器改造。
高背压供热期时,首先1号机凝汽器作为热网首站的一级加热器,热网首站供热回水全部回到2号机凝汽器循环水侧,进入凝汽器后冷却低压缸排汽,同时使凝汽器循环水出水温度提高(50℃提高到74℃);其次2号机凝汽器循环水出水再送往热网首站经热网循泵加压后进入热网加热器进行二次加热(由74℃提高到95℃以上),加热器汽源有#1、#2机五抽及1、2号机低旁接引的应急汽源。
该项目最大的节能点是将#2机组的汽轮机排汽冷源损失降至0,达到节能降低煤耗的目的。
改造后高背压及纯凝工况设计背压;高背压(加供热工况)设计背压:50KPa(真空-50kpa)。
(二)改造范围1、汽轮机本体改造对2号机低压模块进行了改造,更换了低压转子及叶片、低压分流环、10级隔板和隔板汽封,末级叶片长度为680mm。
低压内外缸、轴封、前后轴承及油挡不变,汽轮机和发电机的连接方式和位置不变跨距不变,汽轮机改造后在满足冬季高背压采暖要求的同时,兼顾非采暖期纯凝低背压时的运行经济性。
2、凝汽器改造高背压供热改造后,循环水(凝结器水侧)工作压力有所提高,更换了凝汽器部分部件。
对背压机组某些问题的探讨热电联合生产,使能源得到合理利用,是节约能源的一项重要措施。
在众多的汽轮发电机组中,背压机由于消除了凝汽器的冷源损失,在热力循环效率方面是最高的,从而降低了发电煤耗、节约能源,故而得以广泛应用。
然而,背压机亦有下述缺点:它对负荷变化的适应性差,机组发电量受制于热负荷变化。
当低热负荷时,汽轮机效率下降,从而使经济效益降低。
以B6-35/10为例,当进汽量减少10%,汽轮机内效率降低 1.5%∽4.5%,使热化发电率随之下降。
B6-35/10机组额定工况下,热化发电率为118.9度/百万大卡,进汽量为额定工况的70%时,热化发电率则降至109.4度/百万大卡。
上述原因,使得人们思考和研究如何正确选择背压机的容量和参数?如何在热电联产中克服背压机的弱点以提高发电的经济效益?本文结合化工、造纸等中型企业背压机的选择和计算有关问题,提出自己的几点看法。
1.背压机的选择条件及容量、参数的确定1.1背压机的选择条件关于供热机组的选择,要贯彻以热定电的原则,要视企业的工艺用热情况而定。
企业是用一种参数的蒸汽,还是两种参数的蒸汽;是常年供热,还是间断供热;冬、夏用汽量的大小及参数有何不同;是用热为主,还是热电并重,热负荷是否稳定等。
例如,化肥厂需 1.5∽1.7MPa和0.25MPa的蒸汽;造纸、制糖厂需0.3∽1.3MPa蒸汽;制碱厂需1.3MPa和0.5MPa的蒸汽;化纤厂需3.9∽4.1MPa和0.5MPa蒸汽等,对于北方和南方的企业还有采暖用汽与否的区别,故尔北方企业冬夏用汽量的差别甚大,也影响了机组的选型。
对于机组的选型,比较统一的看法是:对于常年用热在6000小时或以上,且只有一种参数的稳定的热用户,选用背压式机组是最理想的。
因此,它广泛用于化工、造纸等企业中作为带基本热负荷的机组或作为工业裕压发电的机组。
对于需要二种蒸汽参数,且常年较稳定的热用户,以选抽汽背压式机组为宜;对既用热又用电,且热负荷变化较频繁的热用户,则选用抽汽冷凝式机组较为合适。
140MW供热机组高背压技术改造分析为进一步提高热负荷,满足城区日益扩大的供暖需求,提高经济性,我公司于2012年起分别对#5、6、7机组进行了高背压改造。
改造主要涉及汽轮机本体改造,凝汽器改造,热网循环水及辅机冷却水改造等部分。
通过改造提高了机组的供热能力和经济性。
标签:140MW汽轮机;高背压改造;节能降耗;供热1 概述临沂电厂#5机是上海汽轮机厂生产的C140-13.24/0.23/535/535型超高压、中间再热式、双缸双排汽、单轴、抽汽凝汽式汽轮机,于2003年4月投产。
原供热抽汽从中低压联通管接出,压力为0.23MPa,额定抽汽量为80t/h,最大120t/h。
为了提高供热期供热能力,同时提高经济性,对#5号机组进行了高背压改造。
热网循环水首先经过凝汽器吸收低压缸排汽的余热,进行第一级加热;然后送入换热器与汽轮机抽汽进行进一步换热,进行第二级加热,并重新送入热网管道。
通过对低压缸排汽余热的利用,大大提高了供热能力,并显著提高了经济性。
单台机组改造后供热量由约200GJ/h提高到了800GJ/h,机组冷援损失全部回收用来城市集中供热,机组的供热期发电标准煤耗由320g/(kW·h)降至170g/(kW·h),每年可以节约标煤6万余吨。
2 高背压改造的相关项目(1)汽轮机本体部分改造:去掉低压转子末级及次末级共四级叶片及相应隔板,原叶根槽填充假叶根,将原隔板更換为导流板。
(2)低压缸喷水降温装置改造:考虑低压缸排汽温度上升较多,增加一组低压缸喷水降温装置。
(3)凝汽器改造:将进出水室改为圆形水室,冷却水管置换为不锈钢管,并对壳体进行加强,充分考虑管板膨胀,凝汽器胶球冲洗装置阀门进行了更换。
(4)热网循环水改造:将原城市热网回水过滤后引至#5机凝汽器,在凝汽器吸收汽轮机乏汽的热量后送入供热首战,进入换热器再次加热后送入城市热网,原循环水至凝汽器A、B侧进出水电动蝶阀关闭,加装堵板。
300MW机组超高背压供热分析一、引言随着中国经济的快速发展,能源需求也在不断增加。
相比传统的火电和燃气发电,超高背压供热技术能够提高能源利用效率,减少能源消耗,节约成本,也更加环保。
采用超高背压供热技术的300MW机组在发电过程中供热效果显著,对环境保护和节约能源都具有重要意义。
二、超高背压供热技术原理超高背压供热技术是指在火电发电过程中通过循环系统将废热排放到水蒸气回路,在回路中产生高温高压蒸汽,将其输送至外部供热系统,用于供暖、热水生产等。
超高背压供热技术可以大大提高发电过程中的能源利用效率,将废热转化为有用的热能,降低了环境污染,也减少了二氧化碳的排放。
300MW机组采用超高背压供热技术,在提高发电效率的同时还能提供更多的供热服务,是一种具有很大市场前景与社会价值的技术。
三、超高背压供热技术的优势1.提高能源利用效率超高背压供热技术能够提高火电发电过程中废热的利用效率,将废热转化为有用的热能,除供暖外,还可以用于工业生产过程中的热能供应,减少了二次能源的消耗,提高了能源利用效率。
2.减少环境污染传统的火电和燃气发电过程中废热往往直接排放到环境中,造成了严重的环境污染。
超高背压供热技术通过循环回路将废热转化为有用的热能,降低了废热对环境的影响,也减少了二氧化碳的排放。
3.节约成本超高背压供热技术能够提高发电效率,减少了其他能源的消耗,也减少了供热成本,节约了经济成本。
4.提高机组稳定性采用超高背压供热技术的300MW机组在高温高压的环境下运行更加稳定,可以提高机组的可靠性和稳定性,延长了机组的使用寿命。
四、超高背压供热技术在300MW机组上的应用300MW机组是火电厂的核心装备之一,具有良好的适用性,可以适用于不同的供热需求场景。
在300MW机组上应用超高背压供热技术,可以有效提高发电效率,减少环境污染,节约成本,提高机组稳定性。
通过改进循环系统,增加蒸汽回路等措施,可以进一步提高超高背压供热技术的应用效果。
汽轮机高背压供热方案探讨肖慧杰,张雪松(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司,内蒙古 呼和浩特 010020 )摘要:发电设备年利用小时数走低、热电矛盾的现状,和节能减排、上大压小的国策下,火电企业已面临盈亏临界,甚至生存危机。
抽凝或纯凝式汽轮机切换为高背压式供热的新技术为火电行业注入生机。
以两台200 MW 汽轮发电机组为例,提出利用冷源损失提高供热能力的高背压方案、高背压和背压组合方案、背压方案,并从技术、经济两方面剖析、论证三种方案均可行,且高背压供热优于背压供热。
为已建或新建火电机组消除冷源损失实施高背压技术,在制定设计方案和明确各种方案的优先次序时提供借鉴。
首次提出研发汽轮机低压转子集成工况模块的理念,通过模块调整和切换实现汽轮机抽凝或纯凝工况、高背压工况、背压工况高效运行的市场需求。
关键词:火电机组;汽轮机;高背压;背压;技术经济。
中图分类号:TM621 文献标志码:B 文章编号:1671-9913(2017)03-0035-05Discussion on Heat Supply Schemeof High Back-pressure Steam TurbineXIAO Hui-jie, ZHANG Xue-song(Inner Mongolia Electric Power Survey & Design Institute Co., Ltd., Hohhot 010020, China)Abstract: Coal-fired power plants are facing the break-even point, even survival crisis due to short availability hours, contradictory status of heating and power generation , energy saving and emission reduction as well as the policy of favoring large scale enterprises. The switching technology of condensing or straight condensing turbine to high back pressure heat supply brings new vigor and vitality into coal-fired power generation enterprises. Based on case study of two 200 MW turbine generation units, this paper puts forward the following three schemes: high back pressure scheme to increase heat supply capacity by utilizing loss of turbine cooling source, combined scheme of high back-pressure and back pressure, and back pressure. Through economic and technological analysis, it is concluded that all the three schemes are feasible and the high back pressure scheme is superior to back pressure heat supply. This offers reference for existing and new coal-fired turbine units to reduce loss of turbine cooling source and adopt back pressure technology. Besides, it helps to make design schemes and identify order of precedence of these schemes. This paper proposes for the first time to develop integrated modules for low pressure turbine rotor under various conditions. Through adjustment and replacement of modules, market demand for high-efficiency operation of steam turbine under extract-condensing or straight condensing, high back pressure and back pressure conditions can be satisfied.Key words: coal-fired generation units; steam turbine; high back pressure; back pressure; tech-economic.* 收稿日期:2016-02-24作者简介:肖慧杰(1980-),女,河南安阳人,高级工程师,从事发电行业热机专业咨询、设计工作。
经过10年抢、飞式发展,现阶段中国火电发电量超过总发电量的80%。
电力是国民经济发展的基础,热电联产是实现国家节能减排的一项重要措施。
近年来,“电产能过剩”、“ 窝电”已非新鲜词汇,北方“热电矛盾”尤为突出,火电这块蛋糕现状是:一方面火电建设进入超DOI:10.13500/ki.11-4908/tk.2017.03.008超临界、百万千瓦汽轮发电机组时代,另一方面,环保节能成为我国电力工业结构调整的重要方向,火电行业在“上大压小”的政策导向下积极推进产业结构优化升级,加快淘汰单机容量200 MW级及以下、设计寿命期满和不实施供热改造的常规燃煤火电机组,鼓励具备条件的地区建设背压式热电机组,目前背压式热电机组最大发电功率为50 MW。
我国能源利用率仅为33%,节能空间和潜力很大。
改进热机技术以卡诺循环效率为最高标准,火力发电汽轮机乏热损失即冷源损失,约占总损失的50%~60%。
这部分热量排入大气或水源,造成能源浪费、环境污染。
依托运城关铝热电2×200 MW工程改造实例探讨高背压技术设计方案。
2 工程概况运城关铝热电2×200 MW机组于2008年投产,自然通风冷却塔,汽轮机为北京北重汽轮电机有限责任公司生产的超高压、中间再热、三缸两排汽、抽汽凝汽式汽轮机,第六级抽汽为采暖调整抽汽,型号为NC210-12.75/0.294/535/535。
根据运城《供热规划》内容,2016年~2030年关铝热电厂规划供热的Ⅰ区、Ⅱ区新增面积1811×104 m2。
设定额定采暖抽汽量按250 t/h(外供热负荷能力1200 GJ/h)及配套热网站、2台58 MW热水炉备用、综合采暖指标为40.1 W/m2,一次热网循环水供回水温度为100 ℃/52 ℃,汽轮机额定高背压工况背压设计值为47.4 kPa,在此基础上挖掘2台机组最经济的供热方案。
火电机组高背压供热技术的核心是利用冷源损失,将这部分冷源损失回收用于民生供热,高背压供热发电标煤耗、机组热效率等技术经济指标优于常规背压式热电机组,经过逐渐研究和实施,未来几年将得到迅速发展。
高背压方案,采用减少、更换低压转子次末级、末级叶片等方法提高低压缸排汽参数,从而提高循环水出水温度用以供热;背压方案的低压转子也称光轴转子,常采用中低压缸连通管打孔抽汽的方法,将大部分中压缸排汽用作采暖抽汽,仅留10 t/h蒸汽作为低压转子通风冷却备用汽源,光轴方案较高背压方案更简单易行,经济性较高背压方案略差;采用低压缸双转子,通过转子互换实现抽凝或纯凝、高背压或背压工况的高效运行。
拟定三个供热方案:仅1号机组改造为高背压(以下简称方案一)、1号机组改造为高背压+2号机组改造为背压(以下简称方案二)、2台机组均改造为背压(以下简称方案三)。
还有一种方案就是2台机组同时改造为高背压,此方案若将每台机组的450 t/h排汽热量全部送出,在供回水温度75 ℃/52 ℃的条件下需要的热网循环水量约22000 t/h,现有热网循环水最大流量为11300 t/h,原热网系统需进行颠覆性改造。
这种低温供热方式,循环水大流量、能耗高、经济性差、外网匹配困难,所以不推荐此方案。
4 高背压供热主机4.1 高背压供热额定工况单台汽轮发电机组额定抽汽工况(简称抽凝)、高背压供热无抽汽工况(简称高背)、背压供热工况(简称背压)主要参数见表1。
从表中数据可见,相同主蒸汽流量条件下,机组发电功率由高到低依次为高背、抽凝、背压,而供热能力由高到低依次为背压、高背、抽凝。
表1汽轮机典型工况4.2 高背压供热改造高背压机组改造:主机改造范围集中在低压缸转子及其附属连接件,见图1。
将现有低压转子返回主机厂加工为高背压转子,用于采暖期机组高背压工况运行,改造前后低压转子见图2、图3。
根据电厂需求可采购新纯凝转子,用于非采暖期机组纯凝工况运行。
辅机改造主要有凝汽器、低压缸喷水、轴封加热器等。
背压机组改造:购买新的光轴转子用于采暖期机组背压工况运行。
将现有低压转子返回主机厂进行互换性改造,用于非采暖期机组纯凝工况运行。
辅机改造主要有低压缸喷水、轴封加热器、凝结水泵等。
5 马心猿高背压供热系统5.1 热网主要设备加热站主要设备有加热器、循环水泵、疏水泵、滤水器,各方案设备见表2。
从表中可见方案三新增设备数量最多,相应加热站内设备投资最高。
表2热网加热站设备5.2 主要系统5.2.1 热网循环水系统方案一、方案二原凝汽器循环水管道隔断,双流程改为四流程。
从热网加热站引接热网循环水,进入凝汽器经四流程加热后,经热网循环水泵升压、热网加热器加热后送向外网。
热网加热器前、后供水母管之间设置连通管。
5.2.2 热网加热蒸汽系统高背压方案热网蒸汽系统无变动。
背压方案,抽汽量由原有250 t/h 增加为480 t/h ,每台图1 低压转子改造范围图2 老低压转子图3 新低压转子汽轮机可从中低压连通管打孔增设抽汽管路至热网蒸汽母管,替换母管管径。
5.2.3 开式冷却水系统(高)背压方案自然通风冷却塔停用,在冷却塔集水池内完成循环水冷却,增设冷却水泵及机组间连通管路。
6 供热能力和供热安全性6.1 改造前抽凝机组供热能力两台200 M W 机组额定抽汽量为250 t/h ,对应供热能力333 MW ,可供采暖面积831×104 m 2。