摘 要:蒸汽的梯級利用無疑是一個好的節(jié)能手段,可使不同參數(shù)的蒸汽和相應(yīng)的用戶相匹配,從而減少因蒸汽降級使用所帶來的損失。電廠中的暖風(fēng)器系統(tǒng)一般設(shè)有兩個不同溫度和壓力等級的汽源,其中低溫汽源在初寒期使用,高溫汽源在高寒期使用。使用高溫汽源期間由于其參數(shù)較高,需經(jīng)節(jié)流降壓后才能使用,于是產(chǎn)生了很大浪費。引射器具有利用高參數(shù)蒸汽提高低參數(shù)蒸汽能級的作用。在暖風(fēng)器系統(tǒng)中加入引射器的目的在于,利用高參數(shù)蒸汽把不能滿足暖風(fēng)器需求的低參數(shù)蒸汽提高到可用的程度,這樣就可以減少高參數(shù)蒸汽用量,對應(yīng)的增加低參數(shù)蒸汽用量,以此達(dá)到節(jié)能的目的。
關(guān)鍵詞:引射器;暖風(fēng)器;梯級利用
1 概述
1.1 引射器
引射器技術(shù)早已十分成熟,無論在工業(yè)上還是在民用上都有廣泛的應(yīng)用。引射器在電廠中也有應(yīng)用,譬如,早期發(fā)電機(jī)組真空系統(tǒng)中使用的射水抽氣器,油系統(tǒng)中使用的射油器等都是引射器,只是名稱及用途不同而已。
引射器的原理如圖1所示:
引射器主要由噴嘴、引射室、混合室及擴(kuò)壓室組成,其工作原理為,高壓蒸汽通過噴嘴降壓增速后,在引射室形成低壓,低壓蒸汽被抽吸到引射室中并隨同高壓蒸汽一起進(jìn)入混合室,在混合室進(jìn)行動能和溫度混合后,進(jìn)入擴(kuò)壓室?;旌狭黧w進(jìn)入擴(kuò)壓室后,其壓力因流速的降低而升高,流出擴(kuò)壓室的蒸汽參數(shù)(壓力和溫度)介于高壓蒸汽和低壓蒸汽之間。
圖1
1.2 暖風(fēng)器的作用
電廠中暖風(fēng)器的作用為,在寒冷季節(jié),利用蒸汽對送風(fēng)機(jī)及一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)進(jìn)行加熱,目的是保護(hù)空氣預(yù)熱器不被腐蝕(煙氣中含有硫,當(dāng)溫度低于酸的露點時,會對空預(yù)器產(chǎn)生腐蝕)。
1.3 在暖風(fēng)器系統(tǒng)加入引射器的原因
在暖風(fēng)器中加入引射器的原因,就是要利用高壓蒸汽的高壓力,將不能滿足使用條件的低壓蒸汽變得可以使用,從而減少高壓蒸汽的使用量,以此達(dá)到節(jié)能的目的。
2 系統(tǒng)設(shè)計
圖2為改造前后的系統(tǒng)對比。從中可以看出,所加入的引射器并聯(lián)到了原有系統(tǒng)中,這樣設(shè)計的優(yōu)點在于,一旦引射器出現(xiàn)問題,可以將系統(tǒng)恢復(fù)到原有運行方式,防止由于引射器出現(xiàn)問題,造成整個暖風(fēng)器系統(tǒng)無法投入。
采用的引射器為可調(diào)解式,即,高壓蒸汽的入汽門為接受4-20毫安電流信號的調(diào)節(jié)門,調(diào)解信號為引射器出口壓力。運行中只需根據(jù)不同的工況設(shè)定不同的壓力值,就能使暖風(fēng)器供汽壓力保持恒定。
3 參數(shù)
暖風(fēng)器的汽源一般有兩路,一路參數(shù)較低,另一路參數(shù)較高。我公司的低參數(shù)蒸汽為五段抽汽,高參數(shù)蒸汽為四段抽汽。暖風(fēng)器全年投入時間大約為六個月,其中四段抽汽使用時間約為110天左右(受天氣冷熱的影響)。在四段抽汽使用期間,暖風(fēng)器疏水流量平均為8噸/小時。
下表為計算所需參數(shù)表,由于實際運行工況總在不停變動,因此表中數(shù)據(jù)大多采用在線參數(shù)的均值。
4 計算
4.1 算法討論
系統(tǒng)中加入引射器后,會有部分五段抽汽被利用,同時節(jié)省部分四段抽汽。被節(jié)省的這部分四段抽汽可以這樣來看,即這部分四段抽汽在汽輪機(jī)內(nèi)做了功后又從五段抽出。因此我們所得到的效益就是,這部分四段抽汽所做的功或多發(fā)的電。
4.2 計算過程
引射器投運期間,四段抽汽的流量平均為5000kg/小時,暖風(fēng)器疏水流量平均為8000kg/小時,即節(jié)省的四段抽汽為:SL=8000-5000=3000kg/小時。
四段抽汽和五段抽汽的焓差為:ΔH=SDH-WDH=3144-2915=229Kj/kg
節(jié)省的四段抽汽多發(fā)電:ΔH×ZYX×SL×T/3600=229×0.87×3000×2640/3600=438306KWh
5 收益
從計算結(jié)果看:就我廠而言,一臺機(jī)組每年可多發(fā)電438306KWh,按上網(wǎng)電價0.42元計算,每臺機(jī)組每年的收益為:0.42×438306=184088元。項目投資共30萬元。
6 結(jié)束語
文章所述方案在我廠已經(jīng)實施并取得了效益,計算中所用參數(shù)大多為現(xiàn)場在線參數(shù),因此計算出的結(jié)果比較客觀。此方案比較適合北方的電廠,原因是北方電廠在冬季都會有較長的時間使用暖風(fēng)器。
所述方案有很高的推廣價值,原因是還未見其他電廠有類似的改造方案,且本方案在我廠的應(yīng)用很成功。
文章完全以應(yīng)用目的為出發(fā)點,因此極易復(fù)制,但要注意一點,引射器需根據(jù)現(xiàn)場實際參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。