熱網循環(huán)泵不同驅動方式的經濟性分析

王智剛　谷軍生　姚遠　姜占文　田紅杰

【摘? 要】論述了定州電廠供熱改造過程中熱網循環(huán)泵兩種不同驅動方式下經濟性評價，并以定州電廠熱網額定功率下日常供熱周期內運行方式下的參數為例。計算結果表明，在一個供熱季內，對于熱網投運階段額定負荷時，通過采用汽泵驅動的方式，較電泵驅動方式可節(jié)約運行電量640萬kWh，具有顯著的經濟效益。

【關鍵詞】熱網循環(huán)泵;驅動;電動

0 前 言

隨著電力企業(yè)進行供熱改造，熱網循環(huán)泵是負責提供大流量高揚程的動力之源，是供熱電廠供暖期間主要的耗能設備。目前發(fā)電廠熱網循環(huán)泵有背壓汽輪機驅動或電動機驅動兩種方式，電動機驅動又分為液力耦合器調速電動機和變頻電機驅動兩種。熱網循環(huán)泵驅動方式的合理選擇與發(fā)電廠運行經濟性密切相關，對于熱網循環(huán)泵驅動方式的選擇也進行了初步探討。

1.系統(tǒng)布置圖

熱網循環(huán)泵用來將廠內熱網循環(huán)水加壓，并經過熱網加熱器加熱后輸送至供熱用戶，是熱網系統(tǒng)的關鍵設備。循環(huán)泵采用背壓式汽輪機驅動的方案被廣泛采用，為有效利用背壓機的排汽余熱，直接將排汽排入熱網加熱器用于加熱熱網水，該驅動方式可有效降低廠用電率，但也使用了抽汽做功而增加了機組煤耗和汽耗。

2 小汽輪機驅動的主要特點

降低廠用電率。減少了大量高品位電能的消耗，實現能源梯級利用，提高了全廠綜合熱效率及經濟效益。

調節(jié)范圍廣。小汽輪機可根據熱網水流量及壓力變化實現變速調節(jié)，變速調節(jié)可使水泵運行效率提高，同時消除了因閥門調節(jié)造成的節(jié)流損失及對閥門的沖刷，操作更加簡便，增加可靠性。

提高了系統(tǒng)安全性。與電泵驅動相比可防止因機組突然跳閘及電網故障造成的熱網系統(tǒng)故障，同時又消除了大型電機啟停對廠用電系統(tǒng)的沖擊，改善了廠用電系統(tǒng)的運行環(huán)境。但是，小汽輪機驅動的系統(tǒng)復雜，設備運行維護量較電機驅動要大。但系統(tǒng)故障情況下沒有電機驅動響應迅速快捷。

從上表得知：同等參數下，電動熱網循環(huán)泵驅動方式下的總熱量較汽動供熱量多4.3×10GJ/a，同時年多耗640×10kWh/a。

4.1 減少廠用電量消耗用低壓低溫熱源作為動力，代替電動機驅動循環(huán)水泵，循環(huán)水泵軸功率為4039 kW，則運行一臺小汽輪機降低廠用電4039 kW。

在主汽流量不變的情況下，因小汽輪機用汽，引起采暖抽汽量增加而減少的發(fā)電量為

Pj=Qm（h-h）=（3133.2-181.32）×2143=6326.1kW

式中：h4為空冷島排汽溫度43.3℃壓力8.9 kPa的排汽焓值。

合計降低廠用電功率為

Pz=P-Pj=6326-4039 =2287kW

按照供熱首站熱網循環(huán)泵全年運行120d 計算，可節(jié)約廠用電量為640萬kWh。

4.2 冷源損失降低對煤耗的影響

按照供熱期120 d計算，因小汽輪機做功增加的進入換熱器的采暖蒸汽量為2143 t，這部分蒸汽沒有進入凝結器損失，而作為疏水進入除氧器參與熱力系統(tǒng)換熱，相當于減少了這部分冷源損失，凝汽器排汽溫度43.3℃，壓力8.9kPa，飽和水焓值156kJ/kg，減少的冷源損失為W=Qm2×（h4-h5）=（181.32-156）×2143=54260000 KJ

式中：h5 為凝汽器排汽溫度41.3℃;壓力101.7kPa時的飽和水焓值，kJ/kg。折合標煤為1851t。

根據上述計算，將供熱首站熱網循環(huán)泵改造為小汽輪機驅動方式后，在一個采暖季運行周期內的收益主要可體現在降低廠用電和降低煤耗兩個方面。

5 結語

采用小汽機驅動熱網循環(huán)水泵較電泵驅動，每年可減少廠用電量消耗 640萬kWh，減少冷源損失折合標準煤1851t，對火力發(fā)電廠能源的梯級利用及節(jié)能減排具有參考意義。

（作者單位：河北國華定州發(fā)電有限責任公司）