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50MW抽凝机组低真空循环水余热利用改造及节能分析

2016-10-28 08:53来源:清洁高效燃煤发电作者:郭天斌 赵飞关键词:余热利用余热回收循环水收藏点赞

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(二)运行方式

汽轮机低真空运行,利用凝汽器循环水供热,将汽轮发电机组真空降低到87.4kPa,排汽温度为52℃,考虑凝汽器的端差为8℃,则凝汽器的最高出口温度为44℃;供热规范要求热用户供水温度为45℃,用户换热站端差取2℃,则需将供水温度提至47℃。因此,配套建设尖峰换热站,尖峰站按两台机排汽总容量的50%进行设计,以提升供水温度并弥补极端天气供热能力的不足。

考虑供热负荷逐步开发、接带的实际情况,制定以下几种运行方式,充分满足供热需求。

1.单台机组单侧凝汽器带循环水供热运行。当热负荷不能满足单台机组带循环水供热运行时,采取单侧凝汽器带循环水供热、另一侧凝汽器循环水上冷却塔的运行方式,必要时投入少许尖峰站加热,以满足外界负荷需要。

2.单台机组带循环水供热运行。当热负荷不能满足双机运行方式的需求。供暖初期采用单机运行方式,随着室外温度逐步降低,当单机余热不能满足供热需求时,采用单机加尖峰站运行方式。

3.两台机组带循环水供热运行。当热负荷达到设计的227.5万平米时,供暖初期采用双机运行方式,随着室外温度逐步降低,当双机余热不能满足供热需求时,采用双机加尖峰站运行方式。

(三)低真空循环水供热的经济性分析

1.节能降耗分析

根据上海汽轮机厂所提供的热力平衡图(图3),得出机组真空87.4KPa,汽轮机排汽温度52℃,排汽焓值为2571.5kJ/kg,凝结水焓值为217.7kJ/kg,单台机排汽量为62.864t/h。根据公式

Q=Gc(hc’—hc)η

其中Q—汽轮机排汽的热量(kJ)

Gc—汽轮机排汽量(kg)

hc’—汽轮机排汽焓值(kJ/kg)

hc—凝结水焓值(kJ/kg)

η—凝汽器热效率(取90%)

计算得出单台汽机排汽的热量为133.172GJ,热负荷为37MW;则两台机的总排汽热量为266.344GJ,热负荷为74MW。

供电煤耗计算:

发电、供热总耗汽量=汽机进汽量×(进汽焓—给水焓)

机组供热百分比=机组供热量/机组发电、供热耗热量

机组供热耗标煤量=(总耗标煤量—直供耗标煤量)×机组供热百分比

供电耗标准煤量=总耗标煤量—供热总耗标煤量

供电标准煤耗=供电耗标煤量/(发电量—发电厂用电量)

节能量计算:

节煤量=排汽余热热量/29.307

相同工况下,余热全部利用后,按石家庄市年供暖期2880h计算,本项目年可利用排汽余热热量为76.7万GJ,折合标准煤26178t;可减少粉尘排放量17801t、SO2排放量963t、NOX排放量981t。

2015-2016供暖期,由于相应供热面积不足,采用单台机组单侧凝汽器带循环水供热运行,每日供热量约为2000GJ左右,供暖期供热量累计达174360GJ,折合标准煤7148t,减少粉尘排放4860t、SO2排放263t、NOX排放268t,机组供电煤耗降低约15g/kWh,节能与环保效益明显。

2.经济性分析

两台机组余热加尖峰站可供采暖面积为277.5万m2(全部为地板采暖用户,用户采暖热指标40W/m2)。2015-2016年供暖期,供热面积70万m2,售热价格为42.48元/GJ(为不含税价),年收入为740.68万元。2016年后,年供热面积277.5万m2,为设计能力的100%,供暖期外供热量80.845万GJ,年收入为3434.3万元。

生产期按20年设计,平均年收入为3335.83万元,税后利润为1398.25万元,投资回收期税后为3.31年。

四、结论

通过实施循环水余热利用改造可有效回收排汽热量,减少汽轮机冷源损失,达到节省煤炭消耗,减少污染物排放,提升电厂供热能力和盈利水平的目的。

延伸阅读:

热泵回收电厂循环水余热利用问题研究

原标题:50MW抽凝机组低真空循环水余热利用改造及节能分析
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