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

来源:用户上传      作者: 黄广婷 孔 欣

　　[摘 要] 通过对哈发电厂4号机组冬季低真空供热运行前、后的数据记录与经济性计算分析,得出结论:经过改造后的机组,明显提高电厂的能源综合利用率,具有显著的节能效益。
　　[关键词] 凝汽式机组;低真空供热;改造;经济性分析
　　
　　引言
　　
　　哈尔滨发电厂是一个具有80年历史的老厂,曾经为哈市的民族工业的发展建立了不朽的功勋。今日的哈发电厂仍承载着重要的社会责任,是集发电、供热于一体的城市中心电厂,它承担着周边近650万平方米的冬季采暖供热和周边企业的工业用汽,由于供热面积逐年增加,现有的装机容量已无法满足供热量的需求,要想在现有的设备基础上挖潜增效,借鉴其他小型电厂低真空供热的运行经验,2001年,将4号机组改造成低真空供热,经过几年的运行及经济性分析,对于小型机组低真空供热的推广具有现实意义。
　　
　　一、1 #4机组低真空供热可行性分析
　　
　　哈发电厂的供热方式非常灵活,根据室外气温的变化,来决定运行方式的变化,4号机组为武汉汽轮机厂生产,N12―10/1.2型中温中压单缸冲动凝汽式机组,汽源来自于其他机组的工业抽汽,压力范围0.8~1.3MP,热网首站的汽源也取自工业抽汽母管,这样热网首站的温度就通过调整4号机组的负荷来满足需要,当室外温度下降,降低4号机组负荷,提高工业抽汽母管压力,也就提高了热网首站温度,低真空运行在一个特定的时间段来进行的,一般在10月末至11月中旬投入低真空运行,当室外温度下降至-12℃,两炉四机运行方式刚好满足采暖供热,4号机组处于低负荷运行,这时改为低真空供热运行方式,即采用热网首站回水作为4号机组的循环冷却水,吸收排汽的热量,节约了大量的能源。
　　1.热网首站的回水温度对低真空供热的影响
　　热网首站的供热面积为1.2×106m2,按照供水流量只有1 500T/H,热网首站的供、回水温差按照30℃计算:1.5×106 ×30=4.5×107kcal。
　　每平方米的供热量为:4.5×10 7 ÷1.2×106 =37.5kcal。
　　在气温为-12℃时,首站流量只有 1 500T/H,温升为30℃时,刚好能满足供热的要求,气温再下降,首站提高温度将造成回水温度的提高,投入低真空就有可能不能运行。
　　2.#4汽轮机的进汽量的计算
　　采用低真空供热,热网回水经过4号机组凝汽器后的温升按照10℃计算,此时#4号凝汽器的真空―0.073MP,在这个压力下的饱和蒸汽值为2621.3kj/kg,饱和水温度为68.7℃,饱和水焓值为279.24kj/kg,考虑有6%的湿度,凝结水有2℃的过冷度,凝结水温度为66.7℃,4号机组的进汽量为M,凝汽器的换热效率0.9
　　1 500×10×4.186 8=(M×0.94×2621.3+M×0.06×279.24-66.7×M)×0.9
　　62 802=(2 464.022+16.75-66.7)×0.9×M
　　M=28.9T/H
　　3.#4机组发电量的计算
　　4号机组进汽为工业抽汽,压力为0.98MP,焓值为720kcal/kg,排汽焓值为2 480.772kj/kg,汽轮机的效率为0.92,发电机效率为0.98,则4号机组发电量P为:
　　P=(720×4.186 8-2480.772)×28.9×1 000×0.92×0.98÷3 600=3.9MW。
　　4.#4号机组低真空供热参数表
　　
　　
　　二、 #4机组低真空供热前、后运行参数及经济性分析
　　
　　1.下面选取与理论计算相对应的实际运行工况进行分析
　　
　　在特定的时间内(两台炉运行),为满足供热量的需要,不投入低真空运行,4号机组负荷也不会超出3MW(低真空供热前已经降至2.33MW),因此少发电量可以忽略不计,只考虑热网循环水在凝汽器中吸收的热量。
　　2.采取低真空供热方式经济性分析
　　(1)热网循环水流量1 500T/H,凝汽器中的温升8℃~10℃,按9℃计算,1.5×106 ×9×4.186 8=56.521 8×106 KJ/H=56..521 8GJ/H热费按32.71元/GJ收取,56.521 8×32.71×24=44 371.87元低真空从10月30日投入,至11月14日停止,共计16天, 44 371.87×16=709 949.92元=70.994 9万元仅此一项就节省成本70.994 9万元。
　　(2)#4号机组由于设计、安装的缺陷,泵体基础高,停止一台水泵后再次启动就很困难,经常出现不打水现象,造成安全隐患,因此4号机组常年两台循环水泵运行,改为低真空运行后,两台循环水泵均停止,节约了厂用电,每台循环水泵的功率是160kw/h,停止时间16天,上网电价按 0.25元/kwh计算160×2×24×16×0.25=30 720元,仅此一项又节约成本30 720 元。由于实际运行中热网温差、流量是在不断变化的(与室外温度有关),与理论计算数值有一定的偏差,但基本是吻合的。
　　
　　三、结论
　　
　　通过对哈发电厂4号机组低真空供热改造可行性和经济性分析,证明这种方案是完全可行的,且投资少见效快,经过几年的运行实践证明,低真空供热是节约能源的有效途径,值得在中小型热电联产企业广泛推广。
　　
　　参考文献:
　　[1]李青,公维平.火力发电厂节能和指标管理技术 [M].北京:中国电力出版社,2006.
　　[2]DL/T 904―2004,火力发电厂技术经济指标计算方法[S].
　　(编辑/丹桔)

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