驅動高壓鍋爐水泵的汽輪機節能技術改造

李明明，余汪炎

(新能鳳凰能源有限公司，山東滕州 277527)

新能鳳凰能源有限公司(以下簡稱新能鳳凰)于2006年開始建設600 kt/a煤制甲醇項目，2009年7月24日投料試車成功，2011年實現達產達效。

新能鳳凰鍋爐系統是3套產能為160 t/h蒸汽(壓力9.8 MPa、540 ℃)的裝置。新能鳳凰現有4臺高壓鍋爐給水泵，其中2臺背壓式汽泵，2臺電泵；在正常工況下，3臺泵運行，1臺備用。汽泵進汽為2.5 MPa過熱蒸汽，進汽量為20 t/h，汽泵排汽經減溫后并入低壓蒸汽管網。因低壓蒸汽富余，為減少蒸汽排放，實際生產中2臺電泵和1臺汽泵運行，1臺汽泵備用；在該工況下，低壓蒸汽富余量約為20 t/h，富余蒸汽通過循環水冷卻后送至冷凝液水箱[1-3]。

在高壓鍋爐水泵使用背壓式汽輪機驅動情況下，造成動力煤的用量增加、低壓蒸汽富余浪費以及循環水浪費等問題，大大增加了生產成本。

1 項目分析

為回收利用富余蒸汽，決定將其中1臺背壓式汽泵改造為全凝式汽泵[4-5]。改造完成后，汽泵耗氣量將從20.0 t/h降低至5.5 t/h，可節省中壓過熱蒸汽14.5 t/h；同時，低壓蒸汽管網的汽量可相應減少14.5 t/h，這樣從源頭上基本解決了低壓蒸汽富余的問題。該方案技術成熟，風險可控，預計單臺泵改造總投資約600萬元，計劃由乙方出資，采用效益分成模式。經核算，年總經濟效益約320萬元。

2 裝機方案

經過計算得出，工程給水泵用拖動汽輪機進汽量約為6.2 t/h、進汽壓力2.6 MPa、溫度380 ℃。在循環水溫度28 ℃的前提下，裝機規模為1 120 kW。本期設置1臺跨度為13.5 m的10 t 電動單梁起重機，以滿足設備吊裝要求(由承包方根據配套設備具體質量、型號等設計檢修用航車的跨度、吊裝起重能力等)。

3 汽輪機和鍋爐水泵基本參數

汽輪機和鍋爐水泵基本參數分別見表1和表2。鍋爐給水泵要求選用沈陽鼓風機集團石化泵有限公司相關水泵(與目前在用水泵一致)。

表1 汽輪機、鍋爐水泵的基本參數

表2 鍋爐水泵的基本參數

4 項目實施及經濟效益

該項目于2016年9月3日開始施工，2017年5月15日投入運行。

2017年8月21日，新增的汽泵進行性能考核驗證。在實際運行中，蒸汽品質為2.4 MPa、379 ℃，蒸汽消耗量為6.4 t/h。同時，汽輪機和高壓鍋爐水泵振動值及各項指標在運行期間穩定正常，達到技術協議設計值。改造后，蒸汽消耗量從20.0 t/h降至6.4 t/h，節約蒸汽13.6 t/h。通過測算，按年運行330 d計，年節約2.4 MPa蒸汽107 712 t，年經濟效益可達615萬元左右。

5 結語

本次改造充分地考慮了全廠蒸汽平衡狀況、全廠電力情況等，避免了蒸汽和電能的浪費，節約了蒸汽和循環水，最終節約了動力煤和水，取得了良好的經濟效益和社會效益。