熱網(wǎng)循環(huán)泵改造劉澤源

1、 某電廠一、二期機(jī)組熱網(wǎng)循環(huán)泵改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告2012年7月 天津劉澤源批準(zhǔn)：審核： 校核： 編寫： 目 錄1 概況 1.1 項(xiàng)目概況1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)1.3 主要研究內(nèi)容1.4 主要設(shè)計(jì)原則2 電廠概況2.1 電廠規(guī)模2.2 廠址地理位置及自然條件3 主機(jī)設(shè)備技術(shù)規(guī)范3.1供熱改造前的汽輪機(jī)技術(shù)規(guī)范3.2供熱改造后的汽輪機(jī)技術(shù)規(guī)范4 原供熱系統(tǒng)4.1供熱方案4.2 熱網(wǎng)首站熱力系統(tǒng)及輔助設(shè)備5 項(xiàng)目提出的背景、必要性和現(xiàn)狀5.1項(xiàng)目提出的背景5.2改造的必要性5.3 國內(nèi)改造現(xiàn)狀6 熱網(wǎng)循環(huán)泵電泵改汽泵方案6.1 可選的改造方案6.2 改造項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)置6.3改造項(xiàng)目的設(shè)備及管道布置6.

2、4主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)7 改造項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)性分析7.1節(jié)能計(jì)算7.2投資估算表及設(shè)備、材料明細(xì)表7.3投資回收期計(jì)算8 結(jié)論及建議9 附圖1 概況1.1 項(xiàng)目概況本項(xiàng)目是華電能源某電廠一、二期機(jī)組熱網(wǎng)循環(huán)泵電泵改汽泵項(xiàng)目。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.1 華電能源某電廠一、二期機(jī)組供熱改造工程可行性研究報(bào)告。1.2.2華電能源某電廠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)供熱首站系統(tǒng)圖冊（q/104-104.48-2009）。1.2.3業(yè)主提供的熱網(wǎng)改造后的熱平衡圖。1.2.4 業(yè)主提供的其它相關(guān)資料。1.2.5電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院編制的火電送電變電工程限額設(shè)計(jì)參考造價(jià)指標(biāo)(2010年水平)。1.2.6大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范gb 506

3、60-2011。1.2.7火力發(fā)電廠可行性研究報(bào)告內(nèi)容深度規(guī)定dl/t5375-2008。1.2.8火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定dl/t5054-1996。1.3 主要研究內(nèi)容本報(bào)告是對華電能源某電廠一、二期機(jī)組熱網(wǎng)循環(huán)泵由電泵改為汽泵的可行性進(jìn)行研究。本報(bào)告將結(jié)合國內(nèi)改造項(xiàng)目現(xiàn)狀，提出本工程切實(shí)可行的改造方案，并將重點(diǎn)研究小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)蒸汽系統(tǒng)、乏汽疏水系統(tǒng)以及改造方案的節(jié)能計(jì)算方法。1.4 主要設(shè)計(jì)原則1.4.1 根據(jù)業(yè)主要求，本次改造項(xiàng)目將只對五臺(tái)電動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)泵其中的兩臺(tái)進(jìn)行汽泵改造。1.4.2 貫徹“安全可靠、符合國情、先進(jìn)適用”的電力建設(shè)方針，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。1.4.3 充分利用機(jī)組現(xiàn)有

4、系統(tǒng)和布置現(xiàn)狀，統(tǒng)籌規(guī)劃，采取可行的、最佳改造方案，力求總體設(shè)計(jì)合理，并降低對機(jī)組的影響。2 電廠概況2.1 電廠規(guī)模某電廠已建兩期工程， 一期工程2×200mw凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，分別于1986年和1987年投產(chǎn)；二期工程建2×600mw引進(jìn)型國產(chǎn)亞臨界機(jī)組，分別于1996年和1999年投產(chǎn)。一、二期工程裝機(jī)容量為1600mw。 本電廠并與2009年實(shí)施了供熱改造。2.2 廠址地理位置及自然條件2.2.2氣象資料電廠廠址所處地區(qū)屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，春季干旱少雨，多大風(fēng)；夏季短促而濕熱，一年中的大部分降水集中在夏季；秋季降溫急驟，常有凍害發(fā)生；冬季漫長，嚴(yán)寒干燥。根據(jù)

5、呼蘭氣象站1955年2004年（1995年1999年除外）的45年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)各氣候特征值如下：累年最長一次大風(fēng)持續(xù)時(shí)間 10 h（1976年）累年最長沙塵暴持續(xù)時(shí)間 10 h （1955年、1956年、1971年、1976年）累年最大降水量 762.8mm累年最小降水量 300.3mm累年一日最大降水量 132.2mm（1960年）累年一小時(shí)最大降水量 44.1mm （1993年）累年十分鐘最大降水量 27.2mm（1978年）累年最長連續(xù)降雨日數(shù) 15天（1976年7月7日7月21日）最大一次降雨量及歷時(shí) 200.3mm（歷時(shí)4天，1961年8月1日8月4日）累年平均結(jié)冰日數(shù) 212d累年

6、最多結(jié)冰日數(shù) 233d累年最少結(jié)冰日數(shù) 187d累年平均日照時(shí)數(shù) 2661.6h累年平均日照時(shí)數(shù)百分率 60極端最高氣溫 38.7極端最低氣溫 -39.3最大凍土深度 197cm最早結(jié)冰時(shí)間9月20日，最晚結(jié)冰時(shí)間10月16日，最早解冰時(shí)間4月11日，最晚解冰時(shí)間5月24日。2.2.3地震烈度廠址區(qū)地震活動(dòng)微弱，據(jù)中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖，場地地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，對應(yīng)地震基本烈度為6度。根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50011-2001），廠址工程建設(shè)場地為建筑抗震一般地段，場地土為中軟土，建筑場地類別為類。廠址區(qū)凍土最大凍深為2.20m。3 主機(jī)設(shè)備技術(shù)規(guī)

7、范3.1供熱改造前的汽輪機(jī)技術(shù)規(guī)范3.1.1 1、2號(hào)汽輪機(jī)主要技術(shù)規(guī)范1、2號(hào)汽輪機(jī)為哈汽生產(chǎn)的n200-130/535/535型超高壓一次中間再熱，三缸三排汽、凝汽式汽輪機(jī)，主要參數(shù)如下表：200mw機(jī)組汽輪機(jī)參數(shù)表 項(xiàng) 目單 位額 定 工 況最 大 工 況主蒸汽壓力mpa12.7512.75主蒸汽流量t/h610670主蒸汽溫度535535出力mw201.964217.797背壓mpa0.00550.0059冷卻水溫度2020給水溫度245.8251.4熱耗kj/kwh（kcal/kwh）8444.76(2016.9)8474.49(2024)3.1.2 3、4號(hào)汽輪機(jī)主要技術(shù)規(guī)范3、4

8、號(hào)機(jī)組為哈汽生產(chǎn)的n600-16.7/537/537-型，是一臺(tái)亞臨界、一次中間再熱、單軸、四缸、四排汽反動(dòng)式汽輪機(jī)，參數(shù)如下：額定功率： 600mw主汽閥前額定壓力： 167mpa主汽閥前額定溫度： 537額定功率主蒸汽流量： 1783th額定背壓（平均背壓）： 4.9kpa冷卻水溫： 20最終給水溫度： 2726再熱閥前額定溫度： 537額定功率再熱蒸汽流量： 1476th給水回?zé)峒訜崞鲾?shù)： 8級(jí)主汽閥前蒸汽最大允許壓力： 175kpa超壓5時(shí)最大蒸汽流量： 1990th最大計(jì)算功率： 654mw最高冷卻水溫： 33工作轉(zhuǎn)速： 3000rmin旋轉(zhuǎn)方向（從汽輪機(jī)向發(fā)電機(jī)看）： 順時(shí)針通流部

9、分級(jí)數(shù)： 57 高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速： 2057rmin中壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速： 1976rmin低壓1轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速： 1702rmin低壓2轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速： 1764rmin末級(jí)葉片高度： 1000mm汽輪機(jī)總長： 31822.4mm汽輪機(jī)本體總重： 1270t3.2供熱改造后的汽輪機(jī)技術(shù)規(guī)范3.2.1 200mw機(jī)組改造后參數(shù)功率 203.222mw新汽額定參數(shù):壓力 12.749mpa溫度 535新汽額定流量 670t/h再熱蒸汽額定參數(shù):壓力 2.368mpa溫度 535供熱抽汽壓力 0.25mpa供熱抽汽溫度 242.5額定抽汽量 125 t/h最大抽汽量 150t/h冷卻水設(shè)計(jì)溫度 203.2

10、.2 600mw機(jī)組改造后參數(shù)功率 401.064mw新汽額定參數(shù):壓力 16.67mpa溫度 537新汽額定流量 1783t/h再熱蒸汽額定參數(shù):壓力 3.19mpa溫度 537供熱抽汽壓力 0.7845mpa供熱抽汽溫度 338.6額定抽汽量 600t/h最大抽汽量 900t/h冷卻水設(shè)計(jì)溫度 204 原供熱系統(tǒng)4.1供熱方案4.1.1機(jī)組供熱改造方案哈爾濱第三發(fā)電有限責(zé)任公司通過對一、二期工程4臺(tái)機(jī)組改造后可承擔(dān)2535萬的供熱面積。（1） 200mw機(jī)組供熱改造方案在連通管上進(jìn)行打孔抽汽，200mw汽輪機(jī)的連通管的分缸壓力為0.25mpa，通過調(diào)節(jié)蝶閥將抽汽壓力調(diào)整在0.25mpa左右

11、，溫度238，為保證機(jī)組的安全性，抽汽壓力不能太高。單臺(tái)200mw機(jī)組連通管最大抽汽量為150t/h。改造時(shí)需更換連通管，新設(shè)計(jì)的兩根連通管之間用一聯(lián)絡(luò)管連接，并在一側(cè)加一抽汽管道，在抽汽管道上分別裝上安全閥、逆止閥、快關(guān)閥，在連通管抽汽口后加裝蝶閥（兩根連通管各一），蝶閥由油動(dòng)機(jī)根據(jù)抽汽壓力信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（2）600mw機(jī)組改造方案600mw汽輪機(jī)額定進(jìn)汽量為1828t/h，最大進(jìn)汽量為2008t/h，中低壓聯(lián)通管分缸壓力為0.8mpa左右。在連通管上進(jìn)行打孔抽汽，通過調(diào)節(jié)蝶閥將抽汽壓力調(diào)整在0.8mpa左右，溫度345，抽汽壓力可調(diào)整在0.81.0mpa。單臺(tái)機(jī)組額定抽汽量為600t/h，

12、最大抽汽量達(dá)900t/h。兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)供熱最大可抽出1800t/h蒸汽用于供熱。改造時(shí)將連通管進(jìn)行改造，將左右兩根連通管之間用一聯(lián)絡(luò)管連接，并在一側(cè)加一抽汽管道，在抽汽管道上分別裝上安全閥、逆止閥、快關(guān)閥，在連通管抽汽口后加裝蝶閥（兩根連通管各一）。4.1.2 供熱系統(tǒng)方案哈爾濱第三發(fā)電有限責(zé)任公司供熱改造工程的采暖供熱系統(tǒng)采用“三環(huán)制”間接連接方案，汽-水換熱器設(shè)在廠區(qū)的熱網(wǎng)首站內(nèi)。采暖熱水網(wǎng)由一級(jí)網(wǎng)和二級(jí)網(wǎng)兩部分組成，一級(jí)網(wǎng)為高溫水系統(tǒng)，二級(jí)網(wǎng)為低溫水系統(tǒng)。兩部分管網(wǎng)通過在廠外的各個(gè)熱力站連接起來，采暖熱水網(wǎng)主干由電廠內(nèi)引出，接至供熱區(qū)域內(nèi)各個(gè)配熱站（供水溫度140，回水溫度70），利用配

13、熱站中的水水換熱器加熱二級(jí)熱水網(wǎng)，二級(jí)熱水網(wǎng)與各熱用戶相連。采暖供熱系統(tǒng)簡圖如下圖：85140來自汽機(jī)抽汽高溫水低溫水電廠熱網(wǎng)首站一級(jí)網(wǎng)廠外配熱站熱用戶二級(jí)網(wǎng)凝結(jié)水70604.2 熱網(wǎng)首站熱力系統(tǒng)及輔助設(shè)備4.2.1熱網(wǎng)加熱蒸汽系統(tǒng)哈爾濱第三發(fā)電有限責(zé)任公司供熱改造后1、2、3、4號(hào)機(jī)組在采暖期抽出2100t/h蒸汽可滿足2535萬采暖熱負(fù)荷的需要。采暖熱負(fù)荷：采暖面積為2535萬。采暖期為：179天，采暖日期平均氣溫-9.5。 采暖綜合熱指標(biāo) ：54w/采暖設(shè)計(jì)最大熱負(fù)荷：4932gj/h熱網(wǎng)加熱蒸汽對每臺(tái)機(jī)組采用單元制。（1）1、2號(hào)機(jī)組加熱器蒸汽系統(tǒng)1、2號(hào)機(jī)組共承擔(dān)355萬的供熱面積。

14、1、2號(hào)機(jī)組采暖蒸汽來自汽輪機(jī)中低壓缸導(dǎo)汽管。每臺(tái)機(jī)組設(shè)2臺(tái)基本熱網(wǎng)加熱器。兩臺(tái)機(jī)組共設(shè)4臺(tái)基本熱網(wǎng)加熱器。每臺(tái)基本熱網(wǎng)加熱器加熱面積約860，不設(shè)備用。正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組可滿足嚴(yán)寒期355萬的供熱需求。如果一臺(tái)機(jī)組停運(yùn)，另一臺(tái)機(jī)組與3、4號(hào)機(jī)組同時(shí)供熱最大可以滿足90%以上供熱負(fù)荷的需求。熱網(wǎng)加熱器均為臥式。任何一臺(tái)熱網(wǎng)加熱器停止運(yùn)行時(shí)，其余熱網(wǎng)加熱器能滿足75%以上的熱負(fù)荷的需要。兩臺(tái)機(jī)采暖蒸汽管道由a排出汽機(jī)房，沿廠區(qū)管架送至熱網(wǎng)首站。（2）3、4號(hào)機(jī)組加熱器蒸汽系統(tǒng)3、4號(hào)機(jī)組共承擔(dān)2180萬的供熱面積。3、4號(hào)機(jī)組采暖蒸汽來自汽輪機(jī)中低壓缸導(dǎo)汽管。每臺(tái)機(jī)組的熱網(wǎng)加熱蒸汽系統(tǒng)采用單元

15、制運(yùn)行方式。每臺(tái)機(jī)組在首站內(nèi)設(shè)置4臺(tái)熱網(wǎng)加熱器。每臺(tái)熱網(wǎng)加熱器加熱面積約1150，不設(shè)備用。正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組可滿足嚴(yán)寒期2180萬的供熱需求。如果一臺(tái)機(jī)組停運(yùn)，另一臺(tái)機(jī)組加上兩臺(tái)200mw機(jī)組，供熱能力可以滿足57%供熱負(fù)荷的需求。熱網(wǎng)加熱器均為臥式。任何一臺(tái)熱網(wǎng)加熱器停止運(yùn)行時(shí)，其余熱網(wǎng)加熱器能滿足75%以上熱負(fù)荷的需要。兩臺(tái)機(jī)采暖蒸汽管道由a排出汽機(jī)房，沿廠區(qū)管架送至熱網(wǎng)首站。4.2.2 熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)采用母管制。在最大采暖熱負(fù)荷，即采暖面積為2535萬時(shí)，熱網(wǎng)循環(huán)水量約17000t/h。由于外網(wǎng)的設(shè)計(jì)尚未完成，熱網(wǎng)水泵的數(shù)量按5臺(tái)20%容量來考慮，最大熱負(fù)荷時(shí)5臺(tái)運(yùn)行，

16、無備用。單臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵流量g=4200t/h，揚(yáng)程h=129mh2o。4.2.3 熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)（1） 1、2號(hào)機(jī)組熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)采用單元制。每臺(tái)機(jī)組熱網(wǎng)加熱器用2臺(tái)100%容量的熱網(wǎng)疏水泵。在冬季最大熱負(fù)荷時(shí)，1臺(tái)泵運(yùn)行，1臺(tái)備用。熱網(wǎng)加熱器疏水通過疏水泵送至主機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)的五號(hào)低加入口。熱網(wǎng)加熱器疏水水質(zhì)不合格時(shí)通過疏水泵送至熱網(wǎng)循環(huán)水出口管道。熱網(wǎng)加熱器危急疏水排至水工排水系統(tǒng)。（2）3、4號(hào)機(jī)組熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)采用單元制。每臺(tái)機(jī)組熱網(wǎng)加熱器設(shè)置3臺(tái)50%容量的熱網(wǎng)疏水泵，在冬季最大熱負(fù)荷時(shí)，2臺(tái)泵運(yùn)行，1臺(tái)備用。熱網(wǎng)加熱器疏水通過疏水泵送至高壓除氧器。熱網(wǎng)加熱器疏水水質(zhì)

17、不合格時(shí)通過疏水泵送至熱網(wǎng)循環(huán)水出口管道。熱網(wǎng)加熱器危急疏水排至水工排水系統(tǒng)。4.2.4 熱網(wǎng)補(bǔ)水系統(tǒng)哈三供熱改造工程設(shè)置一臺(tái)熱網(wǎng)補(bǔ)水除氧器，加熱蒸汽來自低壓廠用輔助蒸汽系統(tǒng)。補(bǔ)水除氧器出力：240t/h。化學(xué)軟化水補(bǔ)入熱網(wǎng)補(bǔ)水除氧器，經(jīng)過除氧后補(bǔ)入熱網(wǎng)。熱網(wǎng)首站共設(shè)2臺(tái)100%容量的熱網(wǎng)補(bǔ)水泵，1臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。5 項(xiàng)目提出的背景、必要性和現(xiàn)狀5.1項(xiàng)目提出的背景目前國內(nèi)隨著煤價(jià)高漲以及電力市場競爭日趨激烈，如果保證電廠降低發(fā)電費(fèi)用以提高自身競爭力是擺每一個(gè)電廠的重大課題。由于本電廠的兩期工程都建設(shè)較早，選用的機(jī)型都是相比于現(xiàn)在主流機(jī)組效率較低的超高壓和亞臨界機(jī)組。雖然本電廠經(jīng)過供熱改造，提

18、高了機(jī)組的熱效率，降低的發(fā)電煤耗，但廠用電率仍處于較高水平，因此進(jìn)一步降低廠用電是提高電廠整體盈利能力的正確之選。5.2改造的必要性本工程熱網(wǎng)系統(tǒng)共設(shè)有5臺(tái)2000kw的熱網(wǎng)循環(huán)泵，當(dāng)5臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)都滿負(fù)荷投運(yùn)時(shí)，其電耗將到達(dá)1萬kw。因此作為用電大戶的熱網(wǎng)循環(huán)泵通過改造達(dá)到降低廠用電率效果將比其它設(shè)備更明顯。5.3 國內(nèi)改造現(xiàn)狀目前國內(nèi)已有多家熱電廠進(jìn)行了熱網(wǎng)循環(huán)泵由電泵變汽泵的改造，大都取得了較好的節(jié)能效果，且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。下面重點(diǎn)介紹兩家運(yùn)行不錯(cuò)的電廠，一家是與本電廠同屬于華電集團(tuán)的章丘電廠，另一家華能威海電廠，他們各自采用了不同改造方案。5.3.1華電章丘電廠介紹（1）電廠介紹華電章丘電

19、廠位于山東章丘市，目前電廠的裝機(jī)規(guī)模是1000mw（一期為2x200mw，二期為2x300mw）。該電廠換熱首站設(shè)計(jì)容量為1000萬平方米采暖供熱，分二期建設(shè)，一期即本期供熱600萬平方米，本期熱網(wǎng)首站于2010.10下旬投運(yùn)。(2) 設(shè)計(jì)特點(diǎn)蒸汽分為兩路：第一路為#3、4機(jī)五抽來的采暖加熱蒸汽(額定抽汽參數(shù)為270，0.35mpa.a），進(jìn)入一期的兩臺(tái)并列運(yùn)行的熱網(wǎng)加熱器，熱網(wǎng)疏水進(jìn)入熱網(wǎng)疏水箱，再通過熱網(wǎng)疏水泵打回除氧器。第二路為2段抽汽經(jīng)減溫減壓器來的熱網(wǎng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)蒸汽（參數(shù)為310，1.0mpa.a），循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)小汽機(jī)的排汽同第一路采暖加熱蒸汽加熱混合后也進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器。 熱網(wǎng)循環(huán)回水

20、經(jīng)兩臺(tái)50%汽動(dòng)+50%啟動(dòng)備用電動(dòng)的熱網(wǎng)循環(huán)水泵升壓后進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器，被加熱后再送至廠外熱網(wǎng)管線。采暖加熱器的汽源與熱網(wǎng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)蒸汽非同一汽源，循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)小汽機(jī)的排汽直接進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器，不單設(shè)小汽機(jī)乏汽加熱器。（3）主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)：a熱網(wǎng)泵制造廠：沈陽水泵廠 熱網(wǎng)泵型號(hào)：ksr2600-150 熱網(wǎng)泵額定流量：2600t/h 熱網(wǎng)泵額定揚(yáng)程：150m 熱網(wǎng)泵額定轉(zhuǎn)速：1480rpm 汽蝕余量8.5m 熱網(wǎng)泵入口壓力：0.5mpa 熱網(wǎng)泵入口溫度：70b 循環(huán)水泵驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)型號(hào)：s250背壓式、b1.4-1.0/（0.250.3）廠家：青島四三零八機(jī)械廠數(shù)量：2臺(tái)套額定進(jìn)汽壓力：1.0mp

21、a（a） 額定進(jìn)汽溫度：310額定排汽壓力：0.250.3mpa（絕對壓力）排汽溫度：220額定功率：1400kw5.3.2華能威海電廠（1）電廠介紹華能威海電廠座落在威海市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，瀕臨黃海，籌建于1991年4月，現(xiàn)有2×320mw亞臨界燃煤凝汽式發(fā)電機(jī)組和2×680mw超臨界燃煤凝汽式發(fā)電機(jī)組，總?cè)萘繛?000mw。一期供熱能力：供熱首站一級(jí)網(wǎng)系統(tǒng)對外供熱可滿足220萬m2采暖需要；另外可供工業(yè)蒸汽80t/h，蒸汽參數(shù)：壓力0.8mpa、溫度300。二期供熱能力為：供熱首站一級(jí)網(wǎng)系統(tǒng)對外供熱可滿足800-1200萬m2采暖需要，工業(yè)蒸汽可供200t/h蒸汽參數(shù)：壓

22、力0.8mpa、溫度300。（2）設(shè)計(jì)特點(diǎn)采暖加熱器的汽源與熱網(wǎng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)蒸汽為同一汽源，循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)小汽機(jī)的排汽直接進(jìn)入乏汽加熱器，乏汽加熱器同主熱網(wǎng)加熱器是串聯(lián)的形式。（3）主要設(shè)備參數(shù)表項(xiàng) 目單位數(shù) 值備 注制造廠家青島4308機(jī)械廠數(shù) 量臺(tái)2（共3臺(tái)，二期擴(kuò)建預(yù)留一臺(tái)）循 環(huán) 泵型 號(hào)slow250-23-610ia轉(zhuǎn) 速r/min1480流 量m3/h1114揚(yáng) 程m95配套功率kw450效 率%83.5汽蝕余量m3.8 汽 輪 機(jī)型 號(hào)b0.75-0.75/0.2進(jìn)汽壓力mpa0.75排汽壓力mpa0.2進(jìn)汽溫度325額定轉(zhuǎn)速r/min1500功 率kw750出廠日期2008年9月6

23、 熱網(wǎng)循環(huán)泵電泵改汽泵方案6.1 可選的改造方案熱網(wǎng)循環(huán)泵電泵改汽泵方案根據(jù)小機(jī)排汽方式的不同可分為以下兩種：方案一：小機(jī)自帶乏汽冷卻器；方案二：小機(jī)的排汽直接進(jìn)大機(jī)熱網(wǎng)加熱器。以上兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，簡要分析如下：方案一：特點(diǎn)：通過設(shè)置乏汽冷卻器，將小機(jī)排汽用于加熱熱網(wǎng)循環(huán)水。優(yōu)點(diǎn)是：小機(jī)的背壓比較穩(wěn)定，且小機(jī)的乏汽熱量充分被利用，經(jīng)濟(jì)性好。缺點(diǎn)是：系統(tǒng)比較復(fù)雜，初投資高，占地也比較大。運(yùn)行實(shí)例：華能威海電廠。 方案二：特點(diǎn)：不單獨(dú)設(shè)置乏汽冷卻器，將小機(jī)排汽直接排入大熱網(wǎng)加熱器。優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)簡單，初投資低，占地也小，經(jīng)濟(jì)性也較好。缺點(diǎn)是：小機(jī)背壓需受控于大機(jī)熱網(wǎng)加汽源壓力，小機(jī)運(yùn)行不一定在最

24、佳效率點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性相比方案一較差。本方案實(shí)施的前提是小機(jī)的驅(qū)動(dòng)汽源參數(shù)要比大機(jī)的供熱抽汽參數(shù)高。運(yùn)行實(shí)例：華電章丘電廠。6.2 改造項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)置6.2.1熱網(wǎng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)汽源的選擇根據(jù)業(yè)主的要求，本改造工程考慮先對兩臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵實(shí)施電泵改汽泵的方案。2臺(tái)200mw機(jī)組的供熱參數(shù)為0.25mpa，238，最大供汽量為2x150t/h，額定流量是2x125 t/h。2臺(tái)600mw的供熱參數(shù)為0.7845mpa，338.6，最大供汽量為2x900t/h，額定流量是2x600 t/h。為了充分利用現(xiàn)有的條件，采用考慮3,4號(hào)機(jī)即2臺(tái)600mw機(jī)組的供熱汽源作為熱網(wǎng)循環(huán)泵小機(jī)驅(qū)動(dòng)汽源是比較合適的。原因是：

25、首先該供熱蒸汽的參數(shù)較高，單位蒸汽量做功能力較強(qiáng)。而1,2號(hào)機(jī)的參數(shù)過低，不適宜作為驅(qū)動(dòng)汽源；其次，3,4號(hào)機(jī)的最大供汽量較大，從額定抽汽量到最大抽汽量之間有2x300 t/h的余量。而經(jīng)廠家計(jì)算，單臺(tái)循環(huán)泵改汽泵后需要的抽汽量僅為47 t/h。因此驅(qū)動(dòng)蒸汽量是有保障的。因此本改造工程的驅(qū)動(dòng)汽源建議采用3,4號(hào)機(jī)的供熱抽汽。6.2.2熱網(wǎng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)小機(jī)排汽方式及排汽參數(shù)的選擇根據(jù)現(xiàn)有的條件，本工程的小機(jī)驅(qū)動(dòng)汽源采用3,4號(hào)機(jī)的采暖供汽是最佳的選項(xiàng)。如上所述，小機(jī)的排汽方式有兩種可供選擇，顯然當(dāng)采用方案二時(shí)只能將來自3,4號(hào)機(jī)的小機(jī)排汽引入1,2號(hào)機(jī)的對應(yīng)的熱網(wǎng)加熱器，理論上本方案是可行的，但是

26、該方案存在如下問題：（1）將3,4號(hào)機(jī)來的小機(jī)排汽引入1,2號(hào)機(jī)的熱網(wǎng)加熱器時(shí)，會(huì)帶來1,2號(hào)機(jī)的供熱抽汽量減少。同時(shí)，為了保證對外供熱能力，使得3,4號(hào)機(jī)的供熱抽汽量又必須增加。最后結(jié)果是低參數(shù)的蒸汽少抽了，而高參數(shù)的蒸汽多抽，使得整個(gè)電廠的整體經(jīng)濟(jì)性變差。（2）這種方式還使得汽動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)泵的工作同時(shí)受制于1,2號(hào)機(jī)和3,4號(hào)機(jī)。任何一臺(tái)機(jī)出問題時(shí)，汽動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)泵都得停止工作。（3）此外，即使在正常運(yùn)行的情況下，也面臨熱網(wǎng)疏水回收的問題，即1,2號(hào)機(jī)中的小機(jī)乏汽疏水需打回到3,4號(hào)機(jī)中，系統(tǒng)復(fù)雜，控制困難?；谝陨显?，因此不建議本改造項(xiàng)目采用方案二的小機(jī)排汽方式，而建議采用方案一的小機(jī)排汽

27、方式。此外，根據(jù)本電廠對外供熱的情況，以及參考小汽機(jī)廠家的優(yōu)化意見，本階段小汽機(jī)的排汽參數(shù)設(shè)定為0.25mpa。6.2.3具體系統(tǒng)設(shè)置6.2.3.1熱網(wǎng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)蒸汽系統(tǒng)熱網(wǎng)循環(huán)泵的正常驅(qū)動(dòng)蒸汽是從熱網(wǎng)首站的3,4號(hào)機(jī)的供熱抽汽管道引出的部分蒸汽，每臺(tái)機(jī)組各引一支路并帶一臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵?？紤]到低負(fù)荷時(shí)或者其他非正常工況時(shí)供熱抽汽壓力可能較低達(dá)不到小機(jī)的最低進(jìn)汽參數(shù)要求，因此建議本改造工程設(shè)置壓力配備器將驅(qū)動(dòng)蒸汽壓力調(diào)整到允許的范圍內(nèi)。壓力配備器需要的備用高壓汽源選用再熱熱段管道來的蒸汽（再熱冷段蒸汽雖然壓力能滿足，但是焓值較低，無法滿足小機(jī)的做功要求）。小機(jī)排汽直接引到增設(shè)的乏汽冷卻器，且每臺(tái)小

28、機(jī)對應(yīng)一臺(tái)乏汽冷卻器。具體系統(tǒng)詳見附圖1-驅(qū)動(dòng)蒸汽及乏汽疏水系統(tǒng)圖。6.2.3.2熱網(wǎng)循環(huán)泵乏汽疏水系統(tǒng)在乏汽冷卻器中，通過熱網(wǎng)循環(huán)水的冷卻，乏汽被冷卻為疏水。乏汽疏水再通過乏汽疏水泵將疏水打到3,4號(hào)機(jī)對應(yīng)的疏水罐中，最后統(tǒng)一打回到機(jī)組的除氧器中進(jìn)行回收利用。具體系統(tǒng)詳見附圖1-驅(qū)動(dòng)蒸汽及乏汽疏水系統(tǒng)圖。6.2.3.3乏汽冷卻器循環(huán)水系統(tǒng)為了充分利用乏汽余熱，將部分熱網(wǎng)循環(huán)水的回水作為冷卻水引入乏汽加熱器，從而實(shí)現(xiàn)將乏汽的余熱用于加熱熱網(wǎng)循環(huán)水，實(shí)現(xiàn)對外供熱，提供全廠的熱經(jīng)濟(jì)性。乏汽冷卻器同3,4號(hào)機(jī)的熱網(wǎng)加熱器為并列運(yùn)行的方式，這一點(diǎn)與同采用方案一的華能威海電廠不同，威海電廠是采用串聯(lián)運(yùn)行

29、的方式。具體系統(tǒng)詳見附圖2-循環(huán)水系統(tǒng)圖。6.2.3.4其它輔助系統(tǒng)為了控制熱網(wǎng)循環(huán)泵小汽機(jī)的進(jìn)汽溫度，需要從主廠房的凝結(jié)水管道上引一路凝結(jié)水作為減溫水。此外，小汽機(jī)及乏汽疏水泵也需少量的冷卻水，可直接從原熱網(wǎng)站的輔機(jī)冷卻水系統(tǒng)中就近接出。6.3改造項(xiàng)目的設(shè)備及管道布置6.3.1設(shè)備布置本次改造項(xiàng)目的新增如下主要設(shè)備：熱網(wǎng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)小汽機(jī)2臺(tái)；乏汽冷卻器2臺(tái)；乏汽疏水泵4臺(tái)；壓力匹配器2臺(tái)。以上設(shè)備的初步布置方案如下：2臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)小汽機(jī)建議布置在熱網(wǎng)首站零米1到3號(hào)柱之間兩臺(tái)熱網(wǎng)循環(huán)泵拆除原電機(jī)的位置上。每臺(tái)小汽機(jī)占地大小約為2.2x.2.0m。2臺(tái)乏汽冷卻器建議布置在熱網(wǎng)首站12.6m

30、層的適當(dāng)?shù)牡胤?，以保證乏汽疏水泵的正常運(yùn)行。4臺(tái)乏汽疏水泵布置在熱網(wǎng)首站零米適當(dāng)?shù)奈恢谩?臺(tái)壓力匹配器建議布置在熱網(wǎng)首站6.3m層適當(dāng)?shù)奈恢谩＞唧w設(shè)備布置詳見附圖3-主要設(shè)備布置圖。6.3.2管道布置 減溫水管道和再熱熱段調(diào)壓備用汽管道在廠區(qū)內(nèi)走現(xiàn)有熱網(wǎng)管架。小機(jī)驅(qū)動(dòng)正常用汽管道直接從3,4號(hào)機(jī)的采暖抽汽熱網(wǎng)首站6.3m層引出，經(jīng)調(diào)壓調(diào)溫后進(jìn)入0m的小汽機(jī)。小機(jī)排汽架空引到1號(hào)柱子外，再從首站墻外直接進(jìn)到首站12.6m的乏汽加熱器。具體的管道布置待下階段給出。6.4主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)本改造項(xiàng)目的主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下：（1） 熱網(wǎng)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)小汽機(jī)數(shù)量：共2臺(tái)，3，4號(hào)機(jī)分別對應(yīng)1臺(tái)。主要技術(shù)參數(shù)：

31、入口蒸汽參數(shù)：0.7845mpa.a，338.6，排汽參數(shù)：0.25 mpa.a,額定轉(zhuǎn)速1500r/min。（2） 乏汽冷卻器數(shù)量：共2臺(tái)，每臺(tái)小汽機(jī)對應(yīng)1臺(tái)。主要技術(shù)參數(shù)：臥式u型管管殼式，換熱面積為450平方，換熱管為tp316l。（3） 乏汽疏水泵數(shù)量：共4臺(tái)，每臺(tái)乏汽冷卻器對應(yīng)2臺(tái)，一用一備。主要技術(shù)參數(shù)：流量50t/h，揚(yáng)程60m，定速離心泵。（4） 壓力匹配器數(shù)量：共2臺(tái)，每臺(tái)小汽機(jī)對應(yīng)1臺(tái)。主要技術(shù)參數(shù)：額定出力47t/h，出口參數(shù)：0.7845mpa.a，338.6。7 改造項(xiàng)目綜合經(jīng)濟(jì)性分析7.1節(jié)能計(jì)算經(jīng)計(jì)算，當(dāng)采用3,4號(hào)機(jī)的采暖抽汽作為驅(qū)動(dòng)汽源，且小機(jī)排汽壓力為0.2

32、5mpa.a時(shí)，需蒸汽量為47t/h，此時(shí)可節(jié)省2000kw的廠用電。在額定供熱工況下，為了保證對外供熱不變，3,4號(hào)機(jī)每臺(tái)機(jī)組需多抽約2.61t/h采暖蒸汽。在主蒸汽進(jìn)汽流量一定的情況下，多抽采暖蒸汽會(huì)造成汽機(jī)發(fā)電機(jī)組出力的降低，因此本改造方案是否經(jīng)濟(jì)，需看節(jié)省的廠用電多還是少發(fā)的電多。根據(jù)供熱機(jī)組等效焓降法節(jié)能理論，經(jīng)過計(jì)算，節(jié)能數(shù)據(jù)如下：單臺(tái)汽動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)泵節(jié)能數(shù)據(jù)（額定供熱工況）項(xiàng)目數(shù)據(jù)主蒸汽流量（t/h)1783余熱利用前新蒸汽的等效熱降(kj/kg)896.1 采暖利用小時(shí)數(shù)(h)4320（6個(gè)月）多耗采暖抽汽量（t/h)2.61引起的做功減少量(kj/kg)1.06 考慮換熱系數(shù)后

33、的做減少量(kj/kg)0.84 電機(jī)及機(jī)械傳遞效率0.975 引起的電機(jī)減少的發(fā)電功率（kw)403.64 采用汽動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)水泵節(jié)省的電功率（kw)2000.00 總的節(jié)省電電功率（kw)1596.4 整個(gè)采暖季節(jié)省的電量（kwh）6896280.4 上網(wǎng)電價(jià)（元/kwh)0.35每臺(tái)機(jī)組年收益（萬元/a)241 注明：以上數(shù)據(jù)是基于業(yè)主提供的熱平衡圖（額定供熱工況）。從上表可以看出，采用汽動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)泵時(shí)，可以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。單臺(tái)汽動(dòng)熱網(wǎng)循環(huán)泵在整個(gè)采暖期滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可節(jié)省約690萬度電廠用電，節(jié)省電費(fèi)約240萬元。7.2投資估算表及設(shè)備、材料明細(xì)表7.2.2設(shè)備、材料明細(xì)表設(shè)備、材料明

34、細(xì)表序號(hào)名 稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注一、設(shè)備1驅(qū)動(dòng)小汽機(jī)及附屬設(shè)備入口蒸汽參數(shù)：0.7845mpa.a，338.6，排汽參數(shù)：0.25 mpa.a,額定轉(zhuǎn)速1500r/min套2包括備品備件。2乏汽冷卻器臥式u型管管殼式，換熱面積為450平方，換熱管為tp316l套2包括放水放氣門以及儀表設(shè)備3壓力匹配器額定出力47t/h套24乏汽疏水泵流量50t/h，揚(yáng)程60m，定速離心泵臺(tái)4二、循環(huán)水側(cè)閥門1乏汽冷卻器循環(huán)水進(jìn)出口電動(dòng)關(guān)斷閥dn350/pn1.6件4國產(chǎn)三、蒸汽側(cè)閥門1小機(jī)排汽管道電動(dòng)關(guān)斷閥dn500/pn1.0件2國產(chǎn)2小機(jī)排汽管道止回閥dn500/pn1.0件2國產(chǎn)3壓力匹配器出口安全閥a48y-16c/dn150件2國產(chǎn)4再熱熱段來備用蒸汽管道電動(dòng)關(guān)斷閥dn125/p4.88 t547件2國產(chǎn)5再熱熱段來備用蒸汽管道手動(dòng)關(guān)斷閥dn125/p4.88 t547件2國產(chǎn)6采暖抽汽至壓力匹配器管道電動(dòng)關(guān)斷閥dn300/pn1.6件2國產(chǎn)四、疏水側(cè)閥門1乏汽疏水管道手動(dòng)關(guān)斷閥dn100/pn1.