驅動汽動給水泵小汽輪機乏汽余熱回收節能技術

驅動汽動給水泵小汽輪機乏汽余熱回收節能技術

300 MW等級及其以上大型火力發電機組一般采用1臺電動給水泵，2臺汽動給水泵的配置，電動給水泵作為啟停機、事故備用，汽動給水泵沖轉并暖機至3 000 r/min后，轉入"遙控"運行方式，由轉速調節控制給水量。其驅動汽動給水泵小汽輪機(簡稱"小汽輪機")的汽源為輔汽和四抽、冷端再熱蒸汽三路汽源，乏汽通過排汽管道引入主汽輪機的凝汽器中。

問題提出:小汽輪機乏汽壓力一般高于凝汽器壓力，以CC330/238－16.7/0.98/0.5/537/537型供熱機組為例，設計工況下小汽輪機乏汽壓力7.07 kPa較凝汽器壓力5.4 kPa偏高1.67 kPa。實際運行時，受小汽輪機設計、制造和安裝工藝水平限制，特別是給水泵運行性能較差時，這一差值更大，一方面造成小汽輪機乏汽余熱的白白浪費，另一方面也使凝汽器熱負荷偏高，影響機組真空，機組供電煤耗增加。如何回收再利用這部分乏汽余熱，是提高機組能耗水平的又一有力措施。

推薦方法:推薦采用蒸汽噴射熱泵回收小汽輪機乏汽余熱。蒸汽噴射熱泵廣泛應用于紡織、造紙、石油、熱電等以蒸汽作為動力的工業中，其核心思想是利用高壓蒸汽能量提高低壓蒸汽壓力、回收其工質及余熱，以促進蒸汽循環效率，達到顯著的節能效果。系統主要由蒸汽噴射熱泵、回收蒸汽壓力自動控制裝置、熱泵驅動蒸汽調節閥及相關測量單元(如溫度、壓力和流量測量裝置)等組成。

應用實例:以300 MW機組為例，蒸汽噴射熱泵中驅動蒸汽引自再熱冷段蒸汽，與小汽輪機乏汽混合后進入除氧器。額定工況下，驅動蒸汽流量和壓力分別為15 t/h和3.528MPa，小汽輪機乏汽壓力為6 kPa，熱泵出口混合壓力為1.178 MPa，熱泵引射系數取0.78，據此估算供電煤耗降低1.12 g/kWh。若考慮運行中小汽輪機乏汽壓力遠遠高于6 kPa的設計值，以及凝汽器熱負荷減少對真空的增益因素，實際節能收益會高于測算值。

建議:采用蒸汽噴射熱泵回收小汽輪機乏汽余熱技術經濟上是可行的，但在實際工程時，一方面需要綜合考慮機組全負荷運行工況參數變化，合理選擇蒸汽噴射熱泵設計參數，以達到最佳的節能效果;另一方面由于小汽輪機乏汽負壓管道距離增加，改造中需要嚴格控制安裝質量，防止管道不嚴密造成的機組真空嚴密性不合格。

撰稿:國網河北省電力公司電力科學研究院 郭江龍