大型凝汽機(jī)組供熱改造設(shè)計(jì)的研究

(安徽省淮北市臨渙中利發(fā)電有限公司 安徽 淮北 235000)

引言

國家為了充分發(fā)揮能源的效益、維護(hù)社會生活與經(jīng)濟(jì)，針對大規(guī)模的供暖設(shè)施出臺了“節(jié)能減排”的相關(guān)政策。政策中提到，為實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”，將大型凝汽機(jī)組改造為供暖設(shè)施，能夠取得良好的效果。但大型凝汽機(jī)組的改造是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)的一項(xiàng)工作，需要以改造構(gòu)思為基礎(chǔ)，結(jié)合先進(jìn)技術(shù)與政策目標(biāo)來開展，最終通過一系列的試驗(yàn)，檢測改造結(jié)果的效能實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”的目的。

一、大型凝汽機(jī)組改造分析與實(shí)例

大型凝汽機(jī)組，其本身是依照凝汽運(yùn)行而設(shè)計(jì)的機(jī)組，主要功能在于將多種氣體凝聚、排放，其中不排除暖氣，如此就證實(shí)了大型凝汽機(jī)組存在改造成供暖設(shè)施的可能性[1]。但該機(jī)組的原有設(shè)計(jì)上，并沒有適用于日常生活環(huán)境中的抽氣口，所以首先要對此點(diǎn)進(jìn)行改造。一般情況下，生活環(huán)境中的供暖，其功能在于洗浴、采暖，因此供暖的方式通常為供高溫水的方式。

生活供暖的需求存在一定的標(biāo)準(zhǔn)，基于實(shí)例的層面上，某供暖電廠的低壓供汽要求較低，烘暖壓力為0.6MPa，溫度為160℃。在此前提下，利用輔汽的供應(yīng)就能滿足用戶的需求，并且該廠為擴(kuò)大供暖規(guī)模增設(shè)減溫減壓設(shè)備，以此滿足生活層面的供暖需求，但實(shí)際上這樣的供暖條件能夠應(yīng)用于更多的層面例如工業(yè)等等。工業(yè)供暖的標(biāo)準(zhǔn)相對較高，因?yàn)槠鋵?shí)際環(huán)境往往存在空間較大的現(xiàn)象，因此在供暖的能耗、溫度等方面具有更高的要求。但實(shí)例的供暖標(biāo)準(zhǔn)，具備滿足部分工業(yè)供暖標(biāo)準(zhǔn)的能力。

二、大型凝汽機(jī)組改造構(gòu)思

(一)汽機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸全部更換

要將大型凝汽機(jī)組進(jìn)行供暖改造，最直接的方式就是將汽機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸全部更換，如此使得大型凝汽機(jī)組具備供暖的功能[2]。但應(yīng)用此方式進(jìn)行改造，與直接購置新烘暖機(jī)組的意義相差無幾，并且成本方面，往往還會超出直接購置的成本，因此該改造方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)供暖的各方面要求，但成本過高導(dǎo)致實(shí)用性并不強(qiáng)，無法被大范圍的應(yīng)用。

(二)增加抽氣口

在大型凝汽機(jī)組當(dāng)中的汽輪機(jī)上，將其高壓、中壓汽缸與中壓、低壓導(dǎo)管開孔，以此實(shí)現(xiàn)抽氣口的增加。抽氣口的增加會使機(jī)組的排氣臨界提高，形成超高壓、亞臨界等機(jī)組，其排氣的功率會大幅度上升，從而在理論的角度上，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的供暖。但實(shí)際的情況中，這種改造方式，僅能夠滿足低壓缸導(dǎo)管的生活用氣標(biāo)準(zhǔn)，而為了確保“節(jié)能減排”的效應(yīng)，低壓以上都必須節(jié)流，進(jìn)而無法實(shí)現(xiàn)更高的供暖標(biāo)準(zhǔn)，因此，此改造方式的適用范圍并不強(qiáng)。

(三)壓力匹配器結(jié)合

將高于供氣壓力的壓力匹配器與低于供氣壓力的壓力匹配器相互結(jié)合，能夠滿足供氣壓力的需求。其原理在于壓力匹配器本身是通過高壓蒸汽的動力，來提高低壓蒸汽壓力的裝置，將其運(yùn)用至凝汽機(jī)供暖改造中，能夠?qū)崿F(xiàn)壓力的調(diào)節(jié)。此外，為了實(shí)現(xiàn)全面的供暖需求，壓力匹配器的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)采取多噴嘴的結(jié)構(gòu)，依照外部供氣量的規(guī)模來決定噴嘴的數(shù)量與開口大小，如此可以確保壓力匹配器運(yùn)行的效率。

三、凝汽機(jī)組壓力匹配器供暖改造設(shè)計(jì)

基于我國供暖機(jī)構(gòu)的普遍現(xiàn)狀分析，多數(shù)的供暖機(jī)構(gòu)均采用了低壓、中壓混合的供暖方式，在此供暖方式的基礎(chǔ)上開展凝汽機(jī)供暖改造。低壓、中壓混合供暖的方式，即為主蒸汽和再熱蒸汽的混合。而這樣的供暖方式容易造成供暖汽源主汽壓力、溫度過高的問題，基于此可以采用增設(shè)壓力匹配器對此進(jìn)行調(diào)節(jié)。壓力匹配器的增設(shè)，能夠確保汽源出口的壓力在4.7mpa范圍之內(nèi)，溫度范圍在470℃之內(nèi)，理論上可以實(shí)現(xiàn)多層面的供暖標(biāo)準(zhǔn)。

但在實(shí)際的應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)了爐側(cè)再熱蒸汽溫度偏低的問題，主要原因在于壓力匹配器的出口流量方面偏度，因此將再熱蒸汽利用于壓力匹配器出口流量方面，實(shí)現(xiàn)出口流量的加大，解決爐側(cè)再熱蒸汽溫度偏低的問題。原理在于接口在汽機(jī)中主門前，所以供暖的再熱汽量增大，簡而言之，即增強(qiáng)了烘暖設(shè)備整體的再熱蒸汽的加大，實(shí)現(xiàn)了再熱蒸汽的溫度的加大。

四、大型凝汽機(jī)組供熱節(jié)能措施

(一)供熱管網(wǎng)改造，提高熱能傳輸效率

凝汽機(jī)組供熱主要是利用汽缸的壓力將熱能通過導(dǎo)管傳輸至用戶處，基于現(xiàn)狀的角度上分析，當(dāng)前凝汽機(jī)組供熱的傳輸效率較低，容易造成極大的能源損耗，同時還存在一定的安全隱患，所以需要對此點(diǎn)進(jìn)行改善[3]。改善方向可以參照部分先進(jìn)城市的“氣改水”案例來實(shí)現(xiàn)，將傳統(tǒng)的汽體供熱原理改為水力供熱。此外，基于安全性的角度上，需要對管網(wǎng)進(jìn)行更新，確保管網(wǎng)本身的質(zhì)量，并且管網(wǎng)分布方面，需要制定新型的分布規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)高效率的熱能合理傳輸，以此降低能源的損耗。

(二)供熱設(shè)備先進(jìn)化

無論是凝汽機(jī)組供熱還是其他形式的供熱，其運(yùn)行都必然會涉及許多不同的設(shè)備，而設(shè)備的先進(jìn)度就決定了供熱系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。為了確保供熱節(jié)能、供熱效率、供熱減排等目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，需要采用先進(jìn)化的設(shè)備來提高供熱系統(tǒng)的質(zhì)量，利用先進(jìn)的技術(shù)來對系統(tǒng)進(jìn)行提高或改造，基于先進(jìn)設(shè)備自身的功能、質(zhì)量，能夠有效的加強(qiáng)供熱系統(tǒng)的運(yùn)作。

(三)熱量回收利用

為了使“節(jié)能減排”的效應(yīng)進(jìn)一步落實(shí)，我國多數(shù)的供熱機(jī)構(gòu)采用了汽輪機(jī)與供熱系統(tǒng)結(jié)合的方式。利用汽輪機(jī)能夠?qū)⑴懦龅臍怏w、自然界熱量汽體回收利用，實(shí)現(xiàn)深度節(jié)能。汽輪機(jī)在供熱系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用原理，主要是在發(fā)電的過程當(dāng)中，對汽輪機(jī)進(jìn)行中間抽氣，從而獲得熱量。汽輪機(jī)本身在運(yùn)行時，需要通過凝汽機(jī)冷卻末端泛汽的效應(yīng)才能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，但直接進(jìn)入凝汽機(jī)的熱能，通常情況下為20至30℃無法實(shí)現(xiàn)直接供熱，在運(yùn)行此系統(tǒng)時需要其他技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，例如汽輪機(jī)組低真空運(yùn)行，以此降低凝汽機(jī)真空度提高泛汽溫度。

(四)分布式變頻泵應(yīng)用

分布式變頻泵的應(yīng)用，主要是為了維持供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定、消除供熱不均勻的現(xiàn)象。供熱不均勻會帶來大量的電能損耗，同時供熱用戶的生活質(zhì)量也會受到影響，因此需要對其進(jìn)行改善，而分布式變頻泵正是能夠有效改善此現(xiàn)象的措施之一。分布式變頻泵是作用于用戶端口的措施，其主要作用是取代傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)蝶閥，兩者區(qū)別在于調(diào)節(jié)蝶閥的運(yùn)行是需要消耗能源的，而分布式變頻泵是在必要時提供能源的，其本身的資源占用并不高。如此通過分布式變頻泵，能夠有效的節(jié)省供熱系統(tǒng)循環(huán)泵的能耗，降低供熱系統(tǒng)運(yùn)行的壓力，不但實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，還提高了系統(tǒng)的安全性。

五、結(jié)語

在我國北部地區(qū)，供熱系統(tǒng)的應(yīng)用已存在許久，在很長的一段時間內(nèi)該系統(tǒng)只在北方地區(qū)提供，但隨著社會人群對生活的追求，供熱系統(tǒng)不再受到限制，逐漸的向南方發(fā)展。這樣的發(fā)展，使得供熱系統(tǒng)的負(fù)面效應(yīng)增強(qiáng)，嚴(yán)重影響了社會生活，如此需要對其改善。目前我國推行大型凝汽機(jī)改造供暖，能夠有效的實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”。

【參考文獻(xiàn)】

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