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低真空循环水供热改造

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常见问题

1、低真空循环水供热改造抽凝式供热机组既发电又供热，相比同类型、同参数的纯凝发电机组具有较高的热效率（燃料利用系数），但是在能量转换过程中，仍然存在着很大的冷源损失。在汽轮机中做完功的凝汽流最终排入凝汽器，乏汽的热量通过表面式换热器传给了循环冷却水，循环水将热量通过冷水塔排向了大气。凝汽流中巨大的汽化潜热不仅白白地浪费掉了，而且对大气环境造成了热污染。2001年，国家经贸委、国家发展计划委、建设部发布的热电联产项目可行性研究科技规定1.6.7 条：“在有条件的地区，在采暖期间可考虑抽凝机组低真空运行，循环水供热采暖的方案，在非采暖期恢复常规运行”。现阶段采用低真空循环水供热符合国家现行有关规定。将抽凝机组排汽真空降低，即提高凝汽器汽侧绝对压力至0.038Mpa,排汽温度达76C，经过换热使凝汽器的循环冷却水出水温度升高至70，由热网循环水泵供热用户采暖，回水经过过滤器再进入凝汽器。循环冷却水吸收了乏汽的热量，不通过冷水塔散向大气而全部供热用户，避免了巨大的冷源损失，大幅度提高了机组的绝对热效率。循环水供热削减了原来大量较高品位的0.154 Mpa、244C的采暖抽汽，减

2、少了因抽汽供热用户后凝结水无法回收的工质损耗，节省的抽汽可用于增加发电负荷。由于采用循环水供热可以提高汽轮机组的热效率，能够得到较好的节能效果。自20世纪70年代开始，我国北方一些电厂陆续将部分装机容量50 MW的汽轮机用于低真空运行，近几年开始尝试对200MW以下机组进行改造，取得了一定效果。采用排汽加热循环冷却水直接供热或作为一级加热器热源，进行冬季采暖供热，经过多家电厂运行实践表明，从技术角度讲该技术可靠，机组运行稳定。抽凝机组采用低真空循环水供热时，汽轮机组无需大规模改造，只需将凝汽器循环冷却水的入口及出口管路接入供热系统。从汽轮机运行角度考虑，是一种变工况运行。是将冷凝器作为一级加热器，利用排汽的汽化潜热加热循环水，用循环水代替热网水供暖，从而将排汽汽化潜热加以利用；热网中的热用户就相当于循环冷却系统中的凉水塔，循环水在凝汽器中吸收热量送至热用户散热后，在回到凝汽器重新吸热循环。为保证凝汽器低真空安全运行,正常情况下水侧压力不能超过0.196Mpa,因此，必须加固凝汽器使其承压达到0.4Mpa,其供、回温度采用60C、50C为宜.由于低真空运行只是汽

3、轮机的特殊变工况对汽轮机本体没有改动,但凝汽器在低真空运行期间，汽轮机组的发电量受供热量直接影响.因此，合理确定供热面积对汽轮机的经济运行影响很大.汽轮机低真空运行时，由于排汽压力升高，使机组理想焓降明显减小。其中叶轮最末几级的焓降有大幅度减少，做功能力也将降低，并且因速度比偏离最佳值，使级效率降的更低，同时末两级因偏离设计工况，动叶进口负冲角越来越大，使动叶进口撞击损失逐级增加。在保持原有锅炉和发电机不变的基础上，凝汽器铜管进行改造。将原有的铜管全部更换为白钢管。实现低真空循环水供热后，回水压力增加，而原来用的铜管抗腐蚀性差及刚性不足，容易造成凝结器铜管泄漏。为了提高换热效率，将凝汽器内原铜管全部更换为不锈钢管后，增强了凝汽器的承压能力和换热效果。利用现有机组凝汽器及其循环冷却水管路，增设热网循环水管道切换系统。供热期采用低真空循环水供热运行方式。非供热期，将供热用水切换至循环水排放。低真空运行时，凝汽器的膨胀量因排汽温度升高增加。膨胀增加过多，可能会造成管束与管板的膨胀接口因膨胀不同而破坏密封性，甚至使汽轮机后轴承升高，从而影响汽轮发电机组对中，以致加大改造后机组振动值。机组低真空循环水供热是能源梯级利用技术的科学应用，是企业推进清洁生产的又一技术进步，是实现企业可持续发展的重大举措。该技术使供热机组热效率进一步提高。循环水供热，回收废热用于居民采暖，节约能源，保护环境，有益于企业，造福于社会。

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