孔彪 邵鑫

摘 要：通過對本文的分析，發(fā)電廠汽輪機運行仍存在許多亟待解決的問題。在技術(shù)問題方面，還存在管理不善的因素。面對這種情況，需要對電廠汽輪機進(jìn)行綜合分析，并從理論認(rèn)識水平到技術(shù)處理水平進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。因此，電廠企業(yè)應(yīng)充分利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢，優(yōu)化汽輪機操作系統(tǒng)，使其更適合電廠的經(jīng)濟運行環(huán)境，同時增強員工的綜合素質(zhì)和故障處理能力，確保汽輪機安全高效運行，使其實現(xiàn)整體運行水平，對社會各方面的電力需求。

關(guān)鍵詞：小型工業(yè)汽輪機；熱電廠；給水泵

引言

工業(yè)級汽輪機的結(jié)構(gòu)和原理與普通汽輪機類似，根據(jù)熱力系統(tǒng)的特點分為背壓式和凝汽式。其中背壓式工業(yè)汽輪機又可分為分為主蒸汽進(jìn)汽、排汽入供熱蒸汽管道和供熱蒸汽進(jìn)汽、排汽入除氧器兩種，主要用于拖動空氣壓縮機、水泵、風(fēng)機等轉(zhuǎn)動設(shè)備。

1小型工業(yè)汽輪機驅(qū)動給水泵系統(tǒng)簡介

在某電廠增加一臺130th次高溫亞高壓鍋爐。由于熱用戶生產(chǎn)的周期性變化，使用蒸汽進(jìn)料泵，蒸汽入口來自三個第35中溫中壓鍋爐，工業(yè)汽輪機的新蒸汽主管。排出的蒸汽進(jìn)入大氣除氧器，對鍋爐給水進(jìn)行熱脫氣。系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

2小型工業(yè)汽輪機驅(qū)動給水泵的優(yōu)點

2.1實現(xiàn)無級調(diào)速

工業(yè)汽輪機可根據(jù)鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)進(jìn)料泵速度，使運行可靠穩(wěn)定，提高運行效率，降低能耗。改變進(jìn)料泵速度，調(diào)節(jié)給水流量，比供水運行平臺電控閥更經(jīng)濟。高性能消除了長期節(jié)流造成的缺點，嚴(yán)重影響了調(diào)節(jié)精度。同時，簡化了供水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作方便。由于調(diào)節(jié)精度高，有利于控制滾筒的水位和新蒸汽的溫度，改善鍋爐設(shè)備，提高運行可靠性和新蒸汽質(zhì)量。

2.2提高整個機組的熱效率和經(jīng)濟效益

工業(yè)汽輪機的蒸汽源來自中溫中壓鍋爐的新型蒸汽主管。工作后，背壓廢氣進(jìn)入大氣除氧器，使蒸汽的高等級能量實現(xiàn)逐步分級和利用。此外，工業(yè)汽輪機取代了大型電動機。它還可以有效地降低功耗并降低發(fā)電成本。

2.3鍋爐運行可靠性相對提高

由于工業(yè)汽輪機可以使用鍋爐剩余蒸汽的正常運行，工業(yè)汽輪機驅(qū)動給水泵，防止因耗電中斷和鍋爐水位快速下降造成的干燒，從而構(gòu)成鍋爐運行的危險。同時，美國WOODARD速度控制系統(tǒng)易于操作可靠。

2.4對用電系統(tǒng)的影響小

最初，大容量高壓頭部進(jìn)給泵功率大，啟動電流大，對功耗系統(tǒng)的影響也很大。傳統(tǒng)的電機-液壓耦合速度調(diào)節(jié)操作模式可以減少啟動時的功耗系統(tǒng)。但由于大功率泵通常配備6kV或10kV的高壓電動機，仍然需要高壓電纜和相關(guān)的輔助設(shè)施。應(yīng)用工業(yè)汽輪機進(jìn)料泵的安全性高于電機驅(qū)動的進(jìn)料泵。

3工業(yè)汽輪機驅(qū)動給水泵的經(jīng)濟性分析

3.1有關(guān)參數(shù)

以某廠的第130臺高溫亞高壓鍋爐為例，第150臺給水泵需要配備630kW的電機功率和10kV的電機電壓。如果使用工業(yè)汽輪機作為驅(qū)動功率，則速度調(diào)節(jié)范圍為1500～3000rmin。輸出功率為120kW至800kW。相關(guān)參數(shù)如下：

額定功率：0.63MW

單位形式：背壓式

輸出速度：1500/3000r/min

背壓：0.5MPa

排氣蒸汽溫度：255°C

蒸汽消耗量為630kW：9.63t/h

考慮到3%的蒸汽水損失，工業(yè)汽輪機的蒸汽消耗為D=9.6×1.03=9.89t/h。

計算：工業(yè)汽輪機的熱耗為：3.284GJ/h3.2經(jīng)濟性分析

（1）根據(jù)6500h的水泵運行，發(fā)電成本按0.35kW/h計算，汽輪機熱耗價格為50元/GJ（約為熱電企業(yè)外加熱汽油價格為150元/t））；

工業(yè)蒸汽輪機的年節(jié)電量為：

630×0.35×650010000=1，433，500元。

工業(yè)蒸汽輪機的年熱成本是：

3.284×50×650010000=10673萬元。

年營業(yè)成本143.325-106.73=3659.5萬元。

（2）設(shè)備投資

工業(yè)汽輪機方案：主體45萬元，系統(tǒng)材料費15萬元，建設(shè)費12萬元，合計72萬元。

傳統(tǒng)方案：7萬臺電動機，18萬元液壓聯(lián)軸器，5萬元高壓電纜及相關(guān)設(shè)施，3萬元建設(shè)成本，共計26萬元。

工業(yè)汽輪機解決方案比傳統(tǒng)方案的設(shè)備投資多72-26=46萬元。

工業(yè)汽輪機只需15個月即可收回增加的投資，工業(yè)汽輪機的設(shè)備投資可在2年內(nèi)收回。并且火力發(fā)電廠的發(fā)電成本越高，采用工業(yè)汽輪機方案的經(jīng)濟效率越高。

3.2其它效益

由于工業(yè)汽輪機噪音低，運行可靠，故障率低，大修周期一般為5年左右，維修成本低于電機加液力耦合器。同時，工業(yè)汽輪機充分利用了高能級的脫氣加熱蒸汽。并有效降低工廠的耗電率。

4小型工業(yè)汽輪機在熱電廠給水泵上的應(yīng)用效果

小型工業(yè)汽輪機用于驅(qū)動給水泵后，工業(yè)汽輪機轉(zhuǎn)動部件少，噪音低，運行可靠，故障率低；檢修周期約為8年，維護(hù)方便，密封部件更換時間短。動力蒸汽的壓力波動可以使輸出速度在一定范圍內(nèi)保持不變，這樣可以更好地保證給水泵的正常連續(xù)運行，降低維護(hù)成本。同時，蒸汽輪機用于提取能量，從而可以提高發(fā)電機組的效率，并且可以降低設(shè)備的功耗率。

目前，國內(nèi)工業(yè)汽輪機設(shè)備已經(jīng)系列化，可以滿足不同使用要求，廣泛應(yīng)用于石油，化工，冶金，紡織，印染，造紙等行業(yè)。

5結(jié)語

近年來，世界能源緊張，環(huán)境保護(hù)形勢嚴(yán)峻，中國也受到影響。特別是近年來，煤炭和石油價格飆升，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)有所提高，電廠的成本大大增加，而上網(wǎng)電價和熱價漲幅有限，使得熱電的利潤率企業(yè)越來越小，甚至造成損失，很難維持。為此，我們組織相關(guān)技術(shù)人員從工廠設(shè)備和系統(tǒng)中能源綜合利用的角度合理分配和使用能源。對整個工廠的熱力系統(tǒng)及其能量轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行了逐一研究和分析，并利用蒸汽能量質(zhì)量損失較大的環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究。

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