12MW余熱余壓綜合利用發(fā)電技改項(xiàng)目分析與探討

宋磊(安徽淮化股份有限公司,安徽 淮南 232038)

12MW余熱余壓綜合利用發(fā)電技改項(xiàng)目分析與探討

宋磊(安徽淮化股份有限公司,安徽 淮南 232038)

本文簡(jiǎn)單介紹我公司60MW非調(diào)整抽凝式汽輪機(jī)改為12MW背壓式發(fā)電機(jī)組可行性及必要性，通過分析論證，實(shí)施12MW余熱余壓綜合利用發(fā)電技改項(xiàng)目，節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

背壓式汽輪機(jī)；減溫減壓；發(fā)電；技改；節(jié)能

公司現(xiàn)有三臺(tái)130t/h中溫中壓煤粉鍋爐和一臺(tái)C12-3.43/ 0.98、一臺(tái)B3-35/3及一臺(tái)B3-3.43/0.98型汽輪發(fā)電機(jī)組以及二臺(tái)240t/h高溫高壓煤粉鍋爐和一臺(tái)C60-8.83/(4.027)非調(diào)整抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組。隨著公司持續(xù)發(fā)展，產(chǎn)品種類不斷增多，裝置需要中溫中壓蒸汽越來越大，一臺(tái)C60-8.83/(4.027)非調(diào)整抽凝式汽輪機(jī)最大抽汽量只有50t/h，且能耗高，遠(yuǎn)不能滿足裝置用汽要求，現(xiàn)已停止運(yùn)行。目前采用減溫減壓方式對(duì)外供220t/h中溫中壓蒸汽，供裝置蒸汽透平用汽和3.82MPa用戶生產(chǎn)用汽。

為充分利用裝置余熱副產(chǎn)蒸汽及現(xiàn)有工程設(shè)施，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益，針對(duì)減溫減壓裝置進(jìn)行余熱余壓綜合利用發(fā)電技改，用一臺(tái)12MW背壓式汽輪機(jī)來取代減溫減壓裝置，實(shí)現(xiàn)余熱余壓綜合回收利用發(fā)電，保障后續(xù)生產(chǎn)用汽穩(wěn)定性，為全廠提供部分電力負(fù)荷。

項(xiàng)目實(shí)施后，不僅提高社會(huì)效益和環(huán)境效益，而且單位產(chǎn)品能耗將大幅下降。為企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件，增強(qiáng)企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

1 背壓式汽輪機(jī)替代減溫減壓裝置技術(shù)分析

現(xiàn)有減溫減壓裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)如下：

表1 現(xiàn)有減溫減壓裝置運(yùn)行技術(shù)參數(shù)

由上表實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)可知，通過減溫減壓裝置，直接浪費(fèi)蒸汽壓差4.83MPa，溫差85℃，年運(yùn)行波動(dòng)值為進(jìn)汽量變化，波動(dòng)值180-220t/h。按照“以熱定電、熱電聯(lián)產(chǎn)、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境”原則，結(jié)合現(xiàn)有二臺(tái)高溫高壓鍋爐出口蒸汽參數(shù)情況，在充分考慮提高能源利用率和保證熱力設(shè)施安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行前提下，保留適當(dāng)供熱余量，建設(shè)一臺(tái)12MW背壓式汽輪發(fā)電機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，外供蒸汽負(fù)荷4.1MPa、450℃，正常值228.8 t/h。

2 技術(shù)改造及運(yùn)行方案

2.1 工藝流程方案

項(xiàng)目接入系統(tǒng)電壓等級(jí)為6.3kV，接入熱電聯(lián)供6kV高壓配電室（N80P）的6kV系統(tǒng)II段母線，N80P設(shè)計(jì)6kVⅠ、Ⅱ兩段母線，通過兩回6kV聯(lián)絡(luò)線與303總變電所的6kV系統(tǒng)連接，整套機(jī)組采用整機(jī)控制系統(tǒng)。

2.2 12MW背壓式汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組技術(shù)參數(shù)

根據(jù)機(jī)組裝機(jī)設(shè)計(jì)方案，背壓式汽輪機(jī)技術(shù)參數(shù)：型號(hào)B12-8.83/4.1，額定功率12MW，額定進(jìn)汽量305 t/h，額定轉(zhuǎn)速3000 r/min，額定排汽壓力4.1MPa，額定排汽溫度450℃。汽輪發(fā)電機(jī)技術(shù)參數(shù)：型號(hào)QF1-12-2A，額定功率12MW，額定電壓6300 V，額定轉(zhuǎn)速3000 r/min，功率因數(shù)0.8，頻率50 HZ，空氣冷卻方式，靜止勵(lì)磁，自并勵(lì)系統(tǒng)。

2.3 旁路系統(tǒng)

項(xiàng)目在原減溫減壓裝置進(jìn)、出汽管道口增設(shè)旁路雙通道并加設(shè)閥門，原減溫減壓裝置系統(tǒng)保留。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組突然故障或跳車時(shí)，利用處于熱備用狀態(tài)的減壓減溫器供汽，確保生產(chǎn)用汽的穩(wěn)定性。

2.4 主蒸汽、供熱系統(tǒng)

汽輪機(jī)進(jìn)汽來自已建9.8 MPa、540℃主蒸汽母管。汽輪機(jī)4.0MPa、450℃排汽分二路：一路接入已建蒸汽管道送往3.43MPa熱用戶；另一路經(jīng)減溫減壓至3.3 MPa、270℃后一部分送往已建1#爐Ⅱ級(jí)高壓加熱器加熱鍋爐給水，另一部分接入來自氨廠副產(chǎn)3.3 MPa飽和蒸汽管道送至2#爐高壓加熱器加熱鍋爐給水。

2.5 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

汽封冷卻器設(shè)備冷卻用水采用循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括汽封冷卻器、空冷器、冷油器。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，冷卻水經(jīng)換熱后提取約8-10℃熱值冷卻后循環(huán)至除氧器，后進(jìn)高壓加熱器，再進(jìn)鍋爐產(chǎn)生蒸汽供生產(chǎn)使用。

3 結(jié)語

項(xiàng)目符合中央、安徽省、淮南市政府能耗節(jié)約規(guī)劃要求，不增加能源消耗，利用原減溫減壓裝置資源和條件，旁路增設(shè)12MW背壓式汽輪發(fā)電機(jī)。裝置建成后，與現(xiàn)供熱裝置相比年多供熱212960GJ/a，年多供電71656000 kW?h，節(jié)約標(biāo)煤約7432噸，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著，也減少?gòu)U氣排放，改善環(huán)境，社會(huì)效益明顯。