哈爾濱發(fā)電廠12MW機(jī)組低真空供熱運(yùn)行改造后的經(jīng)濟(jì)性分析

黃廣婷 孔 欣

[摘 要] 通過對(duì)哈發(fā)電廠4號(hào)機(jī)組冬季低真空供熱運(yùn)行前、后的數(shù)據(jù)記錄與經(jīng)濟(jì)性計(jì)算分析,得出結(jié)論:經(jīng)過改造后的機(jī)組,明顯提高電廠的能源綜合利用率,具有顯著的節(jié)能效益。

[關(guān)鍵詞] 凝汽式機(jī)組;低真空供熱;改造;經(jīng)濟(jì)性分析

引言

哈爾濱發(fā)電廠是一個(gè)具有80年歷史的老廠,曾經(jīng)為哈市的民族工業(yè)的發(fā)展建立了不朽的功勛。今日的哈發(fā)電廠仍承載著重要的社會(huì)責(zé)任,是集發(fā)電、供熱于一體的城市中心電廠,它承擔(dān)著周邊近650萬平方米的冬季采暖供熱和周邊企業(yè)的工業(yè)用汽,由于供熱面積逐年增加,現(xiàn)有的裝機(jī)容量已無法滿足供熱量的需求,要想在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上挖潛增效,借鑒其他小型電廠低真空供熱的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),2001年,將4號(hào)機(jī)組改造成低真空供熱,經(jīng)過幾年的運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性分析,對(duì)于小型機(jī)組低真空供熱的推廣具有現(xiàn)實(shí)意義。

一、1 #4機(jī)組低真空供熱可行性分析

哈發(fā)電廠的供熱方式非常靈活,根據(jù)室外氣溫的變化,來決定運(yùn)行方式的變化,4號(hào)機(jī)組為武漢汽輪機(jī)廠生產(chǎn),N12—10/1.2型中溫中壓單缸沖動(dòng)凝汽式機(jī)組,汽源來自于其他機(jī)組的工業(yè)抽汽,壓力范圍0.8~1.3MP,熱網(wǎng)首站的汽源也取自工業(yè)抽汽母管,這樣熱網(wǎng)首站的溫度就通過調(diào)整4號(hào)機(jī)組的負(fù)荷來滿足需要,當(dāng)室外溫度下降,降低4號(hào)機(jī)組負(fù)荷,提高工業(yè)抽汽母管壓力,也就提高了熱網(wǎng)首站溫度,低真空運(yùn)行在一個(gè)特定的時(shí)間段來進(jìn)行的,一般在10月末至11月中旬投入低真空運(yùn)行,當(dāng)室外溫度下降至-12℃,兩爐四機(jī)運(yùn)行方式剛好滿足采暖供熱,4號(hào)機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行,這時(shí)改為低真空供熱運(yùn)行方式,即采用熱網(wǎng)首站回水作為4號(hào)機(jī)組的循環(huán)冷卻水,吸收排汽的熱量,節(jié)約了大量的能源。

1.熱網(wǎng)首站的回水溫度對(duì)低真空供熱的影響

熱網(wǎng)首站的供熱面積為1.2×106m2,按照供水流量只有1 500T/H,熱網(wǎng)首站的供、回水溫差按照30℃計(jì)算:1.5×106 ×30=4.5×107kcal。

每平方米的供熱量為:4.5×10 7 ÷1.2×106 =37.5kcal。

在氣溫為-12℃時(shí),首站流量只有 1 500T/H,溫升為30℃時(shí),剛好能滿足供熱的要求,氣溫再下降,首站提高溫度將造成回水溫度的提高,投入低真空就有可能不能運(yùn)行。

2.#4汽輪機(jī)的進(jìn)汽量的計(jì)算

采用低真空供熱,熱網(wǎng)回水經(jīng)過4號(hào)機(jī)組凝汽器后的溫升按照10℃計(jì)算,此時(shí)#4號(hào)凝汽器的真空—0.073MP,在這個(gè)壓力下的飽和蒸汽值為2621.3kj/kg,飽和水溫度為68.7℃,飽和水焓值為279.24kj/kg,考慮有6%的濕度,凝結(jié)水有2℃的過冷度,凝結(jié)水溫度為66.7℃,4號(hào)機(jī)組的進(jìn)汽量為M,凝汽器的換熱效率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機(jī)組發(fā)電量的計(jì)算

4號(hào)機(jī)組進(jìn)汽為工業(yè)抽汽,壓力為0.98MP,焓值為720kcal/kg,排汽焓值為2 480.772kj/kg,汽輪機(jī)的效率為0.92,發(fā)電機(jī)效率為0.98,則4號(hào)機(jī)組發(fā)電量P為:

P=(720×4.186 8-2480.772)×28.9×1 000×0.92×0.98÷3 600=3.9MW。

4.#4號(hào)機(jī)組低真空供熱參數(shù)表

二、 #4機(jī)組低真空供熱前、后運(yùn)行參數(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析

1.下面選取與理論計(jì)算相對(duì)應(yīng)的實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行分析

在特定的時(shí)間內(nèi)(兩臺(tái)爐運(yùn)行),為滿足供熱量的需要,不投入低真空運(yùn)行,4號(hào)機(jī)組負(fù)荷也不會(huì)超出3MW(低真空供熱前已經(jīng)降至2.33MW),因此少發(fā)電量可以忽略不計(jì),只考慮熱網(wǎng)循環(huán)水在凝汽器中吸收的熱量。

2.采取低真空供熱方式經(jīng)濟(jì)性分析

(1)熱網(wǎng)循環(huán)水流量1 500T/H,凝汽器中的溫升8℃~10℃,按9℃計(jì)算,1.5×106 ×9×4.186 8=56.521 8×106 KJ/H=56..521 8GJ/H熱費(fèi)按32.71元/GJ收取,56.521 8×32.71×24=44 371.87元低真空從10月30日投入,至11月14日停止,共計(jì)16天, 44 371.87×16=709 949.92元=70.994 9萬元僅此一項(xiàng)就節(jié)省成本70.994 9萬元。

(2)#4號(hào)機(jī)組由于設(shè)計(jì)、安裝的缺陷,泵體基礎(chǔ)高,停止一臺(tái)水泵后再次啟動(dòng)就很困難,經(jīng)常出現(xiàn)不打水現(xiàn)象,造成安全隱患,因此4號(hào)機(jī)組常年兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行,改為低真空運(yùn)行后,兩臺(tái)循環(huán)水泵均停止,節(jié)約了廠用電,每臺(tái)循環(huán)水泵的功率是160kw/h,停止時(shí)間16天,上網(wǎng)電價(jià)按 0.25元/kwh計(jì)算160×2×24×16×0.25=30 720元,僅此一項(xiàng)又節(jié)約成本30 720 元。由于實(shí)際運(yùn)行中熱網(wǎng)溫差、流量是在不斷變化的(與室外溫度有關(guān)),與理論計(jì)算數(shù)值有一定的偏差,但基本是吻合的。

三、結(jié)論

通過對(duì)哈發(fā)電廠4號(hào)機(jī)組低真空供熱改造可行性和經(jīng)濟(jì)性分析,證明這種方案是完全可行的,且投資少見效快,經(jīng)過幾年的運(yùn)行實(shí)踐證明,低真空供熱是節(jié)約能源的有效途徑,值得在中小型熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)廣泛推廣。

參考文獻(xiàn):

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(編輯/丹桔)