本發(fā)明涉及火力發(fā)電機(jī)組中高壓工業(yè)供汽系統(tǒng),尤其是涉及一種由中調(diào)門參調(diào)與蒸汽壓縮機(jī)協(xié)作的中高壓工業(yè)供汽系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著節(jié)能減排工作的逐漸深入開展,對(duì)火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能工作提出了更高的要求。熱電聯(lián)產(chǎn)就是為了實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)利用,這種改造方式已經(jīng)成為國內(nèi)火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗的有效方式,在北方地區(qū)利用汽輪機(jī)抽汽或乏汽進(jìn)行集中供暖是火力發(fā)電企業(yè)熱電聯(lián)產(chǎn)的重要改造途徑之一,而在南方地區(qū)利用汽輪機(jī)抽汽進(jìn)行工業(yè)供汽是火力發(fā)電企業(yè)熱電聯(lián)產(chǎn)的重要改造途徑,當(dāng)前如何有效降低熱電聯(lián)產(chǎn)改造供熱能耗及改造成本是當(dāng)前供熱技術(shù)的研究重點(diǎn)。
目前最常規(guī)的中高壓工業(yè)供汽方式主要有以下幾種:
一、高壓力參數(shù)蒸汽減溫減壓的方式,該供熱方式為滿足機(jī)組各個(gè)負(fù)荷段的運(yùn)行要求,抽汽參數(shù)選取的較高,甚至選用汽輪機(jī)主汽,將高參數(shù)蒸汽通過減溫減壓的方式調(diào)整為用戶需求參數(shù)蒸汽供出,優(yōu)點(diǎn)是改造簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是犧牲了蒸汽的做功能力,節(jié)能效果差。
二、采用旋轉(zhuǎn)隔板或供熱蝶閥來調(diào)整供汽壓力,這樣可以選取適當(dāng)?shù)墓┢麎毫Γ?dāng)負(fù)荷較低時(shí)可調(diào)整旋轉(zhuǎn)隔板或蝶閥來調(diào)整抽汽壓力。旋轉(zhuǎn)隔板需要對(duì)汽輪機(jī)本體進(jìn)行改造,而且這種方式對(duì)供汽參數(shù)有較高要求,不能根據(jù)熱用戶需求參數(shù)隨意改造;采用供熱蝶閥的方式節(jié)流損失較大,對(duì)蒸汽參數(shù)也有較高要求。優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)靈活,缺點(diǎn)是適應(yīng)范圍窄且需旋轉(zhuǎn)隔板方式需對(duì)汽輪機(jī)本體進(jìn)行改造,供熱蝶閥方式節(jié)流損失嚴(yán)重。
三、采用壓力匹配器,該技術(shù)采用高壓蒸汽抽吸低壓蒸汽得到所需的供汽壓力,采用蒸汽參數(shù)匹配來供熱,供熱效率受蒸汽參數(shù)的變化影響較大,特別是低壓參數(shù)隨負(fù)荷降低而降低后,抽吸比有很大程度的降低。優(yōu)點(diǎn)是熱利用效率相對(duì)較高,缺點(diǎn)是受機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)影響較大,不適用機(jī)組變工況運(yùn)行。
申請(qǐng)?zhí)枺篶n201610454579.8中國發(fā)明專利公開了一種噴水螺桿蒸汽壓縮機(jī),壓縮機(jī)工作腔與軸承腔間設(shè)有三道密封,通過向第一道和第二道密封間噴入高壓液體水來實(shí)現(xiàn)蒸汽密封,除了通過噴水實(shí)現(xiàn)密封外,還可以通過吸汽腔噴水降低吸汽過熱度,提高壓縮蒸汽質(zhì)量流量;或通過吸汽結(jié)束時(shí)刻向壓縮腔噴水,有效降低壓縮蒸汽溫度及排汽過熱度,使壓縮機(jī)工作過程接近等溫壓縮過程,提高壓縮機(jī)效率。該專利發(fā)明了一種蒸汽壓縮機(jī),但并未涉及到該蒸汽壓縮機(jī)的應(yīng)用以及應(yīng)用系統(tǒng),而且只應(yīng)用該壓縮機(jī)無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)供汽。申請(qǐng)?zhí)枺篶n201620308496.3中國實(shí)用新型專利公開了一種用于尼龍6聚合單體回收的mvr蒸汽再壓縮設(shè)備,包括第一加熱器、第二加熱器、第三加熱器,與第一加熱器配合的第一分離器、與第二加熱器配合的第二分離器、與第三加熱器配合的第三分離器,預(yù)熱器,以及連接各個(gè)裝置的管路和泵,還包括一個(gè)機(jī)械蒸汽再壓縮器;該設(shè)備能耗低、運(yùn)行成本低、環(huán)保減排、維護(hù)方便。該專利是應(yīng)用于尼龍6聚合單體回收,不涉及火電機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn),也不能應(yīng)用于中高壓工業(yè)供汽。
現(xiàn)有技術(shù)中主要存在以下缺陷:
一、高壓力參數(shù)蒸汽減溫減壓的方式,將高參數(shù)蒸汽通過減溫減壓的方式調(diào)整為用戶需求參數(shù)蒸汽供出,犧牲了蒸汽的做功能力,節(jié)能效果差。
二、采用旋轉(zhuǎn)隔板或供熱蝶閥來調(diào)整供汽壓力,旋轉(zhuǎn)隔板需要對(duì)汽輪機(jī)本體進(jìn)行改造,供熱蝶閥方式節(jié)流損失嚴(yán)重而且這兩種方式對(duì)供汽參數(shù)有較高要求,不能根據(jù)熱用戶需求參數(shù)隨意改造,該技術(shù)適應(yīng)范圍窄。
三、采用壓力匹配器,供熱效率受蒸汽參數(shù)的變化影響較大,特別是低壓參數(shù)隨負(fù)荷降低而降低后,抽吸比有很大程度的降低。受機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)影響較大,不適用機(jī)組變工況運(yùn)行。
四、當(dāng)前火力發(fā)電機(jī)組中高壓工業(yè)供汽方式基本無法滿足單機(jī)200t/h以上蒸汽流量參數(shù)改造。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷,本發(fā)明提供了一種由中調(diào)門參調(diào)與蒸汽壓縮機(jī)協(xié)作的中高壓工業(yè)供汽系統(tǒng),其主要解決以下技術(shù)問題:
1、本發(fā)明所述系統(tǒng)通過蒸汽壓縮機(jī)提質(zhì)汽輪機(jī)抽汽,使其壓力溫度提高適合用于工業(yè)供汽熱用戶需求,只需少量電能利用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)蒸汽壓縮機(jī),不對(duì)汽輪機(jī)本體進(jìn)行改造,對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行不造成任何影響。
2、本發(fā)明所述系統(tǒng)工業(yè)供汽能耗低,蒸汽壓縮機(jī)單級(jí)等熵效率在80%以上,同等供汽參數(shù)條件下較其他中高壓工業(yè)供汽方式改造經(jīng)濟(jì)性好。
3、本發(fā)明所述系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活,可適應(yīng)機(jī)組負(fù)荷波動(dòng),能夠在汽輪機(jī)全工況均能夠高效運(yùn)行,流量調(diào)節(jié)范圍50%-100%。
4、本發(fā)明所述系統(tǒng)可適應(yīng)火力發(fā)電機(jī)組大流量中高壓參數(shù)工業(yè)供汽改造需求,可滿足200t/h以上大流量工業(yè)供汽改造需求,本發(fā)明系統(tǒng)可提高機(jī)組供汽能力。
發(fā)明了一種由中調(diào)門參調(diào)與蒸汽壓縮機(jī)協(xié)作的中高壓工業(yè)供汽系統(tǒng),所述系統(tǒng)主要包括汽輪機(jī)高壓缸(101),汽輪機(jī)中壓缸(102),汽輪機(jī)低壓缸(103),發(fā)電機(jī)(104),蒸汽壓縮機(jī)(105),驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)(106),齒輪箱低速軸(107),齒輪箱高速軸(108),汽輪機(jī)中調(diào)門(109),蒸汽壓縮機(jī)入口調(diào)節(jié)閥(110),再熱蒸汽(201),主蒸汽(202),工業(yè)供汽(203),以及連接上述設(shè)備的閥門及管件。所述系統(tǒng)利用原本進(jìn)入汽輪機(jī)中壓缸(102)的再熱蒸汽(201),進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)(105),蒸汽壓縮機(jī)(105)與驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)(106)之間有齒輪箱低速軸(107),齒輪箱高速軸(108)變速連接,進(jìn)入的再熱蒸汽(201)被壓縮至工業(yè)供汽(203)用戶需求參數(shù)供出,若再熱蒸汽(201)壓力偏低或流量較小可讓汽輪機(jī)中調(diào)門(109)參與調(diào)整達(dá)到供汽目的。本專利系統(tǒng)示意圖為附圖1。
一、本發(fā)明所述系統(tǒng)具體配置如下:
1、系統(tǒng)本體配置:蒸汽壓縮機(jī)采用離心式,為雙級(jí)增壓,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速10000-12000r/min,蒸汽壓縮機(jī)入口加裝導(dǎo)葉,利用壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速與入口導(dǎo)葉進(jìn)行蒸汽參數(shù)調(diào)節(jié);驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻電機(jī);齒輪箱速比不超過1:4;
2、潤滑油系統(tǒng):采用電動(dòng)油泵+機(jī)械油泵組合方式,機(jī)械油泵安裝在齒輪箱上,壓縮機(jī)啟動(dòng)初始階段,電動(dòng)油泵提供潤滑油,機(jī)組轉(zhuǎn)速提高后,機(jī)械油泵正常工作電動(dòng)油泵關(guān)閉。
3、蒸汽壓縮機(jī)密封系統(tǒng):采用碳環(huán)密封與蜂窩密封組合結(jié)構(gòu),蒸汽側(cè)采用蜂窩密封,蜂窩密封外側(cè)采用多級(jí)碳環(huán)密封。與傳統(tǒng)的梳齒密封相比,蜂窩密封的密封性更好,維護(hù)周期也更長,而碳環(huán)密封則有更低的泄漏量。將二者組合使用,以達(dá)到更長使用周期和低泄漏量的目的。
二、本發(fā)明所述系統(tǒng)協(xié)作方式:
所述系統(tǒng)采用汽輪機(jī)中調(diào)門參調(diào)與蒸汽壓縮機(jī)協(xié)作方式,保證蒸汽壓縮機(jī)在汽輪機(jī)全工況均能夠高效運(yùn)行。中調(diào)門參調(diào)與蒸汽壓縮機(jī)協(xié)作方式如附圖2所示。再熱蒸汽壓力隨機(jī)組負(fù)荷降低而下降,機(jī)組負(fù)荷約在65%以下時(shí)汽輪機(jī)中調(diào)門參與調(diào)整。保證進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)入口的蒸汽壓力不低于2mpa,從而保證蒸汽壓縮機(jī)在汽輪機(jī)全工況均能夠高效運(yùn)行。
三、本發(fā)明所述系統(tǒng)性能
所述系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)效率與入口蒸汽壓力關(guān)系曲線如附圖3所示;
所述系統(tǒng)壓縮比范圍1.4~2.5;
所述系統(tǒng)可適應(yīng)工業(yè)供汽壓力范圍2.5~6.0mpa;
所述系統(tǒng)蒸汽流量調(diào)節(jié)范圍50%~100%;
所述系統(tǒng)改造適應(yīng)蒸汽流量范圍200t/h及以上。
四、案例分析
某電廠現(xiàn)有2×300mw亞臨界機(jī)組,有參數(shù)為壓力4mpa,溫度450℃,流量300t/h負(fù)荷穩(wěn)定的工業(yè)供汽改造需要,年供汽運(yùn)行時(shí)間7000小時(shí)??捎闷矗旱蛪浩礊樵贌釤岫握羝槠?,參數(shù)為壓力1.8~3.3mpa,溫度538℃;高壓汽源為汽輪機(jī)主蒸汽抽汽,參數(shù)為壓力16.7mpa,溫度538℃。
常規(guī)供汽方案:采用全部用汽輪機(jī)主蒸汽抽汽減溫減壓的方式供出。
本發(fā)明所述系統(tǒng)方案:汽源選用再熱熱段蒸汽抽汽,經(jīng)過本發(fā)明所述蒸汽壓縮機(jī)提壓供出。配15mw驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
方案經(jīng)濟(jì)性比較:
通過熱平衡計(jì)算,考慮鍋爐效率、管道效率計(jì)算汽輪機(jī)主蒸汽供汽燃煤成本39kg/gj,再熱熱段蒸汽供汽燃煤成本33.5kg/gj,若主汽供汽能力能滿足改造要求4mpa,溫度450℃蒸汽焓值3331kj/kg,300t/h供汽流量,每小時(shí)節(jié)標(biāo)煤量約5.496噸,蒸汽壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率15mw,折每小時(shí)耗標(biāo)煤量約4.725噸,即本發(fā)明所述系統(tǒng)較常規(guī)主蒸汽減溫減壓方式每小時(shí)節(jié)標(biāo)煤量約0.771噸,年運(yùn)行小時(shí)數(shù)7000,年節(jié)標(biāo)煤量約5398噸,標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按600元/噸考慮,年經(jīng)濟(jì)收益約323.9萬元。本發(fā)明所述系統(tǒng)節(jié)能及改造經(jīng)濟(jì)效益顯著。
方案供汽能力比較:
采用常規(guī)方案,汽輪機(jī)主蒸汽抽汽減溫減壓,單臺(tái)機(jī)組最大安全抽汽能力為100t/h,若繼續(xù)增大抽汽,再熱器有超溫安全隱患。
本發(fā)明所述方案,通過中調(diào)門參調(diào)后采用汽源為再熱熱段蒸汽抽汽,單臺(tái)機(jī)組最大抽汽能力可達(dá)300t/h,極大的提高了機(jī)組供汽能力,這部分供汽能力的增加可為改造電廠帶來可觀經(jīng)濟(jì)收益。
本發(fā)明所述系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)級(jí)數(shù)不僅限于兩級(jí),也可為單級(jí)或三級(jí)。
本發(fā)明所述系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)不僅限于離心式,也可為羅茨式。
本發(fā)明所述系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械不僅限于變頻電機(jī),也可為驅(qū)動(dòng)小汽輪機(jī)。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明可以獲得以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明所述系統(tǒng)通過蒸汽壓縮機(jī)提質(zhì)汽輪機(jī)抽汽,使其壓力溫度提高適合用于工業(yè)供汽熱用戶需求,只需少量電能利用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)蒸汽壓縮機(jī),不對(duì)汽輪機(jī)本體進(jìn)行改造,對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行不造成任何影響。
2、本發(fā)明所述系統(tǒng)工業(yè)供汽能耗低,蒸汽壓縮機(jī)單級(jí)等熵效率在80%以上,同等供汽參數(shù)條件下較其他中高壓工業(yè)供汽方式改造經(jīng)濟(jì)性好。
3、本發(fā)明所述系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活,可適應(yīng)機(jī)組負(fù)荷波動(dòng),能夠在汽輪機(jī)全工況均能夠高效運(yùn)行,流量調(diào)節(jié)范圍50%-100%。
4、本發(fā)明所述系統(tǒng)可適應(yīng)火力發(fā)電機(jī)組大流量中高壓參數(shù)工業(yè)供汽改造需求,可滿足200t/h以上大流量工業(yè)供汽改造需求。
附圖說明
圖1:本發(fā)明的系統(tǒng)的配置示意圖;
圖2:應(yīng)用本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)組負(fù)荷變化對(duì)應(yīng)再熱蒸汽壓力變化曲線的示意圖;
圖3:本發(fā)明所述系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)效率與入口蒸汽壓力關(guān)系曲線的示意圖。
其中的附圖標(biāo)記如下:汽輪機(jī)高壓缸(101),汽輪機(jī)中壓缸(102),汽輪機(jī)低壓缸(103),發(fā)電機(jī)(104),蒸汽壓縮機(jī)(105),驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)(106),齒輪箱低速軸(107),齒輪箱高速軸(108),汽輪機(jī)中調(diào)門(109),蒸汽壓縮機(jī)入口調(diào)節(jié)閥(110),再熱蒸汽(201),主蒸汽(202),工業(yè)供汽(203);
機(jī)組負(fù)荷從65%-100%變化對(duì)應(yīng)再熱蒸汽壓力變化曲線(301),機(jī)組負(fù)荷從30%-65%變化對(duì)應(yīng)再熱蒸汽壓力變化曲線(302),機(jī)組負(fù)荷從30%-65%變化中調(diào)門參調(diào)后再熱蒸汽壓力變化曲線(303)
圖3附圖為所述系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)效率與入口蒸汽壓力關(guān)系曲線,描述了所述系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)效率隨入口再熱蒸汽壓力變化的趨勢(shì)。
具體實(shí)施方式
下面,將結(jié)合附圖1-3詳細(xì)地描述本發(fā)明。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷,本發(fā)明提供了一種由中調(diào)門參調(diào)與蒸汽壓縮機(jī)協(xié)作的中高壓工業(yè)供汽系統(tǒng),其主要解決以下技術(shù)問題:
1、本發(fā)明所述系統(tǒng)通過蒸汽壓縮機(jī)提質(zhì)汽輪機(jī)抽汽,使其壓力溫度提高適合用于工業(yè)供汽熱用戶需求,只需少量電能利用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)蒸汽壓縮機(jī),不對(duì)汽輪機(jī)本體進(jìn)行改造,對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行不造成任何影響。
2、本發(fā)明所述系統(tǒng)工業(yè)供汽能耗低,蒸汽壓縮機(jī)單級(jí)等熵效率在80%以上,同等供汽參數(shù)條件下較其他中高壓工業(yè)供汽方式改造經(jīng)濟(jì)性好。
3、本發(fā)明所述系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活,可適應(yīng)機(jī)組負(fù)荷波動(dòng),能夠在汽輪機(jī)全工況均能夠高效運(yùn)行,流量調(diào)節(jié)范圍50%-100%。
4、本發(fā)明所述系統(tǒng)可適應(yīng)火力發(fā)電機(jī)組大流量中高壓參數(shù)工業(yè)供汽改造需求,可滿足200t/h以上大流量工業(yè)供汽改造需求,本發(fā)明系統(tǒng)可提高機(jī)組供汽能力。
發(fā)明了一種由中調(diào)門參調(diào)與蒸汽壓縮機(jī)協(xié)作的中高壓工業(yè)供汽系統(tǒng),所述系統(tǒng)主要包括汽輪機(jī)高壓缸(101),汽輪機(jī)中壓缸(102),汽輪機(jī)低壓缸(103),發(fā)電機(jī)(104),蒸汽壓縮機(jī)(105),驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)(106),齒輪箱低速軸(107),齒輪箱高速軸(108),汽輪機(jī)中調(diào)門(109),蒸汽壓縮機(jī)入口調(diào)節(jié)閥(110),再熱蒸汽(201),主蒸汽(202),工業(yè)供汽(203),以及連接上述設(shè)備的閥門及管件。本專利系統(tǒng)示意圖為附圖1。
一、本發(fā)明所述系統(tǒng)具體配置如下:
1、系統(tǒng)本體配置:蒸汽壓縮機(jī)采用離心式,為雙級(jí)增壓,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速10000-12000r/min,蒸汽壓縮機(jī)入口加裝導(dǎo)葉,利用壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速與入口導(dǎo)葉進(jìn)行蒸汽參數(shù)調(diào)節(jié);驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻電機(jī);齒輪箱速比不超過1:4;
2、潤滑油系統(tǒng):采用電動(dòng)油泵+機(jī)械油泵組合方式,機(jī)械油泵安裝在齒輪箱上,壓縮機(jī)啟動(dòng)初始階段,電動(dòng)油泵提供潤滑油,機(jī)組轉(zhuǎn)速提高后,機(jī)械油泵正常工作電動(dòng)油泵關(guān)閉。
3、蒸汽壓縮機(jī)密封系統(tǒng):采用碳環(huán)密封與蜂窩密封組合結(jié)構(gòu),蒸汽側(cè)采用蜂窩密封,蜂窩密封外側(cè)采用多級(jí)碳環(huán)密封。與傳統(tǒng)的梳齒密封相比,蜂窩密封的密封性更好,維護(hù)周期也更長,而碳環(huán)密封則有更低的泄漏量。將二者組合使用,以達(dá)到更長使用周期和低泄漏量的目的。
二、本發(fā)明所述系統(tǒng)協(xié)作方式:
所述系統(tǒng)采用汽輪機(jī)中調(diào)門參調(diào)與蒸汽壓縮機(jī)協(xié)作方式,保證蒸汽壓縮機(jī)在汽輪機(jī)全工況均能夠高效運(yùn)行。中調(diào)門參調(diào)與蒸汽壓縮機(jī)協(xié)作方式如附圖2所示。再熱蒸汽壓力隨機(jī)組負(fù)荷降低而下降,機(jī)組負(fù)荷約在65%以下時(shí)汽輪機(jī)中調(diào)門參與調(diào)整。保證進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī)入口的蒸汽壓力不低于2mpa,從而保證蒸汽壓縮機(jī)在汽輪機(jī)全工況均能夠高效運(yùn)行。
三、本發(fā)明所述系統(tǒng)性能
所述系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)效率與入口蒸汽壓力關(guān)系曲線如附圖3所示;
所述系統(tǒng)壓縮比范圍1.4~2.5;
所述系統(tǒng)可適應(yīng)工業(yè)供汽壓力范圍2.5~6.0mpa;
所述系統(tǒng)蒸汽流量調(diào)節(jié)范圍50%~100%;
所述系統(tǒng)改造適應(yīng)蒸汽流量范圍200t/h及以上。
四、案例分析
某電廠現(xiàn)有2×300mw亞臨界機(jī)組,有參數(shù)為壓力4mpa,溫度450℃,流量300t/h負(fù)荷穩(wěn)定的工業(yè)供汽改造需要,年供汽運(yùn)行時(shí)間7000小時(shí)。可用汽源:低壓汽源為再熱熱段蒸汽抽汽,參數(shù)為壓力1.8~3.3mpa,溫度538℃;高壓汽源為汽輪機(jī)主蒸汽抽汽,參數(shù)為壓力16.7mpa,溫度538℃。
常規(guī)供汽方案:采用全部用汽輪機(jī)主蒸汽抽汽減溫減壓的方式供出。
本發(fā)明所述系統(tǒng)方案:汽源選用再熱熱段蒸汽抽汽,經(jīng)過本發(fā)明所述蒸汽壓縮機(jī)提壓供出。配15mw驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
方案經(jīng)濟(jì)性比較:
通過熱平衡計(jì)算,考慮鍋爐效率、管道效率計(jì)算汽輪機(jī)主蒸汽供汽燃煤成本39kg/gj,再熱熱段蒸汽供汽燃煤成本33.5kg/gj,若主汽供汽能力能滿足改造要求4mpa,溫度450℃蒸汽焓值3331kj/kg,300t/h供汽流量,每小時(shí)節(jié)標(biāo)煤量約5.496噸,蒸汽壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率15mw,折每小時(shí)耗標(biāo)煤量約4.725噸,即本發(fā)明所述系統(tǒng)較常規(guī)主蒸汽減溫減壓方式每小時(shí)節(jié)標(biāo)煤量約0.771噸,年運(yùn)行小時(shí)數(shù)7000,年節(jié)標(biāo)煤量約5398噸,標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按600元/噸考慮,年經(jīng)濟(jì)收益約323.9萬元。本發(fā)明所述系統(tǒng)節(jié)能及改造經(jīng)濟(jì)效益顯著。
方案供汽能力比較:
采用常規(guī)方案,汽輪機(jī)主蒸汽抽汽減溫減壓,單臺(tái)機(jī)組最大安全抽汽能力為100t/h,若繼續(xù)增大抽汽,再熱器有超溫安全隱患。
本發(fā)明所述方案,通過中調(diào)門參調(diào)后采用汽源為再熱熱段蒸汽抽汽,單臺(tái)機(jī)組最大抽汽能力可達(dá)300t/h,極大的提高了機(jī)組供汽能力,這部分供汽能力的增加可為改造電廠帶來可觀經(jīng)濟(jì)收益。
本發(fā)明所述系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)級(jí)數(shù)不僅限于兩級(jí),也可為單級(jí)或三級(jí)。
本發(fā)明所述系統(tǒng)蒸汽壓縮機(jī)不僅限于離心式,也可為羅茨式。
本發(fā)明所述系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械不僅限于變頻電機(jī),也可為驅(qū)動(dòng)小汽輪機(jī)。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明可以獲得以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明所述系統(tǒng)通過蒸汽壓縮機(jī)提質(zhì)汽輪機(jī)抽汽,使其壓力溫度提高適合用于工業(yè)供汽熱用戶需求,只需少量電能利用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)蒸汽壓縮機(jī),不對(duì)汽輪機(jī)本體進(jìn)行改造,對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行不造成任何影響。
2、本發(fā)明所述系統(tǒng)工業(yè)供汽能耗低,蒸汽壓縮機(jī)單級(jí)等熵效率在80%以上,同等供汽參數(shù)條件下較其他中高壓工業(yè)供汽方式改造經(jīng)濟(jì)性好。
3、本發(fā)明所述系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活,可適應(yīng)機(jī)組負(fù)荷波動(dòng),能夠在汽輪機(jī)全工況均能夠高效運(yùn)行,流量調(diào)節(jié)范圍50%-100%。
4、本發(fā)明所述系統(tǒng)可適應(yīng)火力發(fā)電機(jī)組大流量中高壓參數(shù)工業(yè)供汽改造需求,可滿足200t/h以上大流量工業(yè)供汽改造需求。