通过改进回热循环运行方式提高热电联产的经济效益

姓 名： 孙 焱 洲专业工种： 汽轮机运行值班员申报级别： 技 师单 位： 动能分公司第一汽车集团公司 2010 年度技师社会化考评答辩论文火力发电厂中电能的生产，实质上是将燃料中储存的化学能，经过一系列中间环节的能量释放、传递、转换，最终变为电能。为了使能量转换不间断的进行，就需要工质不停地进行朗肯循环。但由于朗肯循环中有巨大的冷源损失存在，热经济性较低，为了提高循环的热效率，在朗肯循环的基础上，发展了回热循环。现代火力发电厂都无例外地采用了回热循环，如给水回热循环，目前现代凝汽式；供热式汽轮机，容量在 6000KW 以上的都设有回热加热器进行给水的回热循环。一、我电厂的给水回热循环系统现状及目标我动能公司电厂在热电联产的整个过程中给水回热循环是个非常重要的环节，其结果在于充分利用给水回热循环来提高锅炉给水温度，减少了锅炉的发电煤耗，增加了电厂的热经济性。但是由于设备陈旧、老化，缺陷较多，加之运行人员操控不当等诸多原因，使我电厂的给水回热循环效率较低，总体热经济性差。汽机车间共有 11 根给水管，其中 2、4、5、6、9 号为冷水管，是直接从高压给水母管接出，送往锅炉，其出口温度约为 102左右。1、3、7、8、10、11 号给水管为热水管，是通过机组高压加热器加温后送往锅炉车间，设计理论送出温度约为 135左右。现在情况是，锅炉侧 1-5 号炉入口给水温度比较理想，可以达到 135左右（1、3 号给水管投入率高），但 6-10 号炉入口给水平均温度为 117.5（7、8、10、11 号给水管投入率低），总的锅炉侧平均给水温度为 125左右。由于给水温度低，造成给水在锅炉炉膛内多吸收热量，至使锅炉车间增加了煤耗，热经济性和热效率降低。根据东北电力试验研究院提供的经验数据表明：当给水温度每升高10时，发电煤耗约降低 5g/kw.h。据统计 2010 年 110 月份共计发电 481688Mwh，如果给水温度平均提高 1，（按 24 小时平均计算）可为动能公司降低耗煤为：1/10×5g×481688/1000240.844 吨煤。按每吨煤到地价为 435 元计算，110 月份可节约燃煤资金 435 元×240.844 吨10.5 万元。所以提高给水温度是我车间的首要任务，也是我们一直追求经济运行的目标。二、给水回热循环效率低存在的问题为完成提高给水温度的目标，先谈谈给水回热循环效率低存在的问题。1、给水系统整体冷热给水管使用投入比率失衡，冷水管投入率远远大于热水管的投入率。尤其在冬季高峰负荷期，锅炉用水量增大，一般在 750-1000t 范围。增加冷水管的投入，这势必造成综合给水温度降低，使之锅炉必须增加发电煤耗来增大热量，整个热力系统的热经济性和热效率降低了许多。如： 8、9 号机高加系统经常无法投入运行，原因是高压加热器的汽侧、疏水侧均为并联运行，如果一台加热器出现故障，必须将并联系统全部停止方进行检修，造成 7、8（或 10、11）号高温给水管停止使用，这势必影响热水管的正常投入使用率，只能输送 102的“冷水”。2、运行人员操作不当，技术不全面，对机组高压加热器不能及时调整出力，使之加热器不能正常发挥出应有的效率，给水温度不能达到正常值。3、我电厂汽机车间给水系统的加热器均为以各机组抽、排汽为汽源的高压加热器，由于设备陈旧、老化问题严重，加之换热效率低，使之不能正常、有效的投入使用。如：4 号机高压加热器，由于设备陈旧、老化已完全不能投入使用。5 号机高加加热半除盐水，对于高压设备是比较浪费的。至使 5、6 号给水管的给水不经加温直接送往锅炉车间。三、提高给水回热循环效率措施提高给水回热循环效率从以下三个方面改进：1、系统完善将 8、9 号机高压加热器汽侧、疏水侧由现在并联运行改为独立运行方式。可以避免因一台加热器出现故障，必须将并联系统全部停止的弊病，进而提高高加投入率。图中圈中的部分就是需要加装的阀门等部件。2、加强维护运行人员在起停和调节高加时坚决避免温度变化过快；还应经常注意高加水位的变化，防止无水位或高水位运行，注意防止水位在法兰结合面附近大幅度波动。减少金属疲劳，增加设备使用寿命，减少设备故障机率。3、改造和添置新设备 恢复 4、5 号机高压加热器，可使 5、6 号给水管恢复原有状况，为锅炉供应高温给水。4 号机高加可以添置两台高压加热器，更换抽气逆止门，保护装置可以借鉴 2 号机高加保护系统。对于 5号机高加，可以继续利用，半除盐水改回 7 号除氧器加温，这样减少了投资，避免了设备浪费。汽机车间在夏季运行中平均投入了 3 根热水管和 1 根冷水管；而冬季高峰负荷期为满足锅炉用水量的增大需求，给水管也相应的增加投入到 4 根热水管和 2 根冷水管。通过以上提高给水回热循环效率措施，热水管投入率得到提高，冬季高峰负荷时也可以满足 6根热水管运行，给水平均温度达到 135以上，完全可以做到给水温度提高 10，全年可节约燃煤资金达 10×10.5=105 万元左右。总之，给水回热循环是整个热力系统中至关重要的环节，它对锅炉、汽轮机的整体效率有着非常大的意义，如何利用好给水回热循环是提高热效率、热经济性的关键所在，我们应当认真总结给水回热循环的各个环节的功效，使它在为电厂的经济运行中发挥出至关重要的作用，为电厂的节约降耗增加效益，发挥出更大的贡献。这些就是我对给水回热循环怎样经济运行的认识，请各位领导批评指正！