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汽動給水泵的發(fā)展現(xiàn)狀

汽動給水泵的發(fā)展現(xiàn)狀是什么呢？: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-01-08

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摘要：中小熱電廠給水泵拖動方式多數(shù)采用電動方式，個別也采用汽輪機(jī)拖動利用鍋爐富余蒸汽或工業(yè)抽汽驅(qū)動小汽輪機(jī)拖動給水泵，排汽入除氧器作加熱蒸汽，是可以提高經(jīng)濟(jì)效益或節(jié)能效益。本文擬對它進(jìn)行論述，供參考。關(guān)鍵詞：中小熱電廠電動給水泵汽動給水泵經(jīng)濟(jì)分析一、前言近年來，世界能源緊張，我國也備受影響，自2003年開始，我國煤、電、油、運(yùn)全面緊張制約著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的提高。尤其是近年來煤、油價(jià)格飚升，使熱電廠的熱電成本大增，而上網(wǎng)電價(jià)，熱價(jià)增長有限，使熱電企業(yè)的利潤空間越來越小，甚至造成虧損，難以維繼。為了拓展生存空間，除了政府政策支撐改善外部環(huán)境外，主要靠熱電企業(yè)本身“降本增利”進(jìn)行“節(jié)能改造”，增加熱負(fù)荷，降低消耗，提高效益、扭虧為盈的策略。其中行之有效的一項(xiàng)節(jié)能技改是改電動給水泵為汽動給水泵，今論析如下，供參考。二、給水泵拖動方式鍋爐給水泵的拖動方式，一般分電動機(jī)與汽輪機(jī)二種拖動方式。電動機(jī)多采用交流電動機(jī)，所以給水泵的轉(zhuǎn)速是定速的，鍋爐給水調(diào)節(jié)經(jīng)過“節(jié)流”調(diào)節(jié)。但電動機(jī)操作方便、靈活、占地小，而汽輪機(jī)拖動，它有蒸汽管路和操作閥件，運(yùn)行較麻煩，占地也大，但可變速運(yùn)行，無“節(jié)流”損失。所以，中小熱電廠，在電網(wǎng)聯(lián)接時(shí)（上網(wǎng)）一般都采用電動方式，只有孤立熱電廠（無電網(wǎng)時(shí)）、首期工程，為了首次啟動、鍋爐上水，必須有一臺啟動鍋爐和配一臺蒸汽輪機(jī)拖動的給水泵，便于第一次啟動用。電動給水泵耗用的是電廠的發(fā)電量（廠用電），是主機(jī)從煤經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換而成的，而汽動給水泵是消耗的蒸汽的熱能，是由煤經(jīng)鍋爐轉(zhuǎn)換成主蒸汽做功后或不做功入給水泵小汽輪機(jī)直接拖動給水泵。也就是說給水泵小汽輪機(jī)的拖動蒸汽有二種可能，一種是鍋爐的新汽，一種是入主汽輪機(jī)后，作了部分功的抽汽。后者是實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用，增加了抽汽量。其排汽有二，一為排入回?zé)嵯到y(tǒng)的除氧器，作為回?zé)嵊?，另為排入供熱系統(tǒng)作為供熱量的一部分，因此熱電廠給水泵汽輪機(jī)是背壓機(jī)組，沒有冷源損失，能效很高。三、利用富余新汽拖動鍋爐給水泵1、基本機(jī)理在電力供應(yīng)緊缺的情況下，中小熱電廠鍋爐容量有富余時(shí)，用新汽拖動汽動給水泵，排汽并入外供熱網(wǎng)，減少主汽輪機(jī)的外供抽汽，同時(shí)減少廠用電，增加外供電量。在外供熱電負(fù)荷相同時(shí)，這種方法不節(jié)能，但上網(wǎng)電量增多，增加電廠的經(jīng)濟(jì)效益。2、改造實(shí)例（1）某開發(fā)區(qū)熱電廠概況設(shè)計(jì)規(guī)模：3×75t/h中溫中壓CFB鍋爐，2×C12-3.43/0.98抽凝機(jī)組。2002年底采暖期負(fù)荷100t/h，非采暖期75t/h。采用常規(guī)設(shè)計(jì)三臺鍋爐配四臺電動給水泵，一臺備用，三臺運(yùn)行。給水泵型號DG85-67×9，Q=85m3/h，P=6.03MPa，電動機(jī)YKK355-2，N=250KW。在采暖期運(yùn)行時(shí)，按汽輪機(jī)外供汽100t/h，發(fā)電功率24MW計(jì)算，汽輪機(jī)進(jìn)汽量190t/h。三臺爐總產(chǎn)汽量225t/h，富余蒸汽35t/h，在非采暖期富余汽量更多。根據(jù)新汽富余量和給水量要求，選用兩臺汽動給水泵，小背壓機(jī)做功后的排汽與汽輪機(jī)0.98MPa供熱抽汽匯合后外供。由于小背壓機(jī)補(bǔ)充了一部分外供汽，從而減少了C12機(jī)組的抽汽量。（2）汽動給水泵汽輪機(jī)主要參數(shù)型號：B0.25-3.5/0.98額定功率：250KW進(jìn)汽壓力：3.5MPa進(jìn)汽溫度：450℃進(jìn) 汽量：7t/h排汽壓力：0.98MPa排汽溫度：330℃排汽焓值：3176Kj/kg額定轉(zhuǎn)速：3000rpm（3）技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析給水泵驅(qū)動方式由電動改汽動時(shí)，在冬季采暖期外供熱量100t/h，發(fā)電功率24MW?；?zé)嵯到y(tǒng)：一級高加，用供熱抽汽0.98MPa、311℃加熱，給水溫度150℃；一級大氣式除氧器，由0.25MPa、183℃抽汽加熱至104℃；一級低加由低壓抽汽0.07MPa、111℃加熱，出水溫度電動與汽動方案分別為60.2℃、64.2℃.經(jīng)熱力計(jì)算得出如下表1。表1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng) 目電動給水泵系統(tǒng) 汽動給水泵系統(tǒng)鍋爐產(chǎn)汽量（t/h） 190 194外供汽量（t/h） 100 100汽輪機(jī)進(jìn)汽量（t/h） 190 180發(fā)電機(jī)發(fā)電功率（KW） 24000 24000汽動給水泵進(jìn)氣量（t/h） / 14給水泵電動機(jī)功率（KW） 500 /從表1可見，在外供汽量和發(fā)電功率相同的情況下，采用兩臺汽水泵后，節(jié)省電動機(jī)功率500KW。但鍋爐產(chǎn)汽量增加4t/h，兩臺汽動給水泵500KW全年節(jié)電為[設(shè)備年運(yùn)行小時(shí)7000，上網(wǎng)電價(jià)0.46元/KWh]S=500×700×0.46=161×104元。每年鍋爐多耗煤支出生產(chǎn)運(yùn)營費(fèi)用為（當(dāng)?shù)貥?biāo)煤價(jià)420元/t）3.98MPa，450℃，；ηgl=0.88； gs＝628kj/kg。S1=[（194-190）×（3394-628）×7000/0.88/29308]×420=122×104元扣除增加燃料費(fèi)則每年增收效益為△S=S－S1=161－122=39萬元設(shè)備價(jià)格投資每臺8萬元，兩臺汽動給水泵配套的管道及閥門費(fèi)用約15萬元，增加設(shè)備投資為S2=[（2×50+15）2×8]×104=99×104元將電動給水泵與汽動給水泵投資費(fèi)用進(jìn)行比較，增額的靜態(tài)投資回收期為：TY=99/39=2.54年。足見，利用富余新汽，采用汽動給水泵拖動，經(jīng)濟(jì)效益是顯著的，經(jīng)過兩年半后即可回收投資。往后每年可為熱電企業(yè)增益39萬元。從表1中看出，在發(fā)電量，供熱量不變情況下，鍋爐產(chǎn)汽量增加了4t/h，也就是說冷源損失增加約4t/h，發(fā)電煤耗略有增加而已，所以有經(jīng)濟(jì)效益，并無節(jié)能效益。四、利用抽汽驅(qū)動汽動給水泵1、利用供除氧器加熱蒸汽的壓差做功一般中小熱電廠除氧器采用大氣式，0.02Mpa壓力，加熱出水溫為104℃。加熱蒸汽采用壓力為0.05~0.1Mpa，溫度為150℃~170℃比較適宜。能級比較匹配。但是，由于種種原因，汽輪機(jī)抽汽壓力不匹配，在相當(dāng)多的熱電廠中，常遇到以供熱抽汽0.9Mpa，300℃左右作為熱源，經(jīng)閥門減壓到0.1~0.2Mpa，再送往除氧器。此時(shí)，0.9Mpa減壓至0.2Mpa的節(jié)流壓損，存在著明顯的能源損失。為此，0.9Mpa300℃供熱抽汽先進(jìn)入背壓小汽輪機(jī)，使之拖動給水泵，排汽0.1Mpa入除氧器加熱給水。既回收了節(jié)流損失，又節(jié)省了給水泵的廠用電。同時(shí)，當(dāng)建廠初期熱負(fù)荷不夠大，往往熱電比達(dá)不到四部委[1268]號文要求的100%，（或50%）時(shí)，用供熱抽汽驅(qū)動汽動泵可增加熱負(fù)荷，提高熱電比，爭取達(dá)標(biāo)，增加機(jī)組利用小時(shí)數(shù)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的好處。2、利用供熱抽汽驅(qū)動汽動泵實(shí)例（1）某熱電廠概況裝機(jī)容量為3萬千瓦，兩臺C12-3.43/0.98抽凝機(jī)和一臺C6-3.43/0.98抽凝機(jī)組，配置四臺75t/h中壓中溫鍋爐，除氧器用汽量為12t/h，原采用I級工業(yè)抽汽0.98Mpa，310℃，經(jīng)節(jié)流減壓送往大氣式除氧器。鍋爐給水系統(tǒng)采用功率為320KW的三臺電動給水泵和一臺帶變頻調(diào)節(jié)的功率為300KW的電動給水泵。（2）技改技經(jīng)分析經(jīng)論證分析，將12t/h，0.98Mpa，310℃的工業(yè)抽汽先通過小型背壓汽輪機(jī)其排汽0.05~0.1 MPa，170℃左右用以加熱除氧器的汽源，則可產(chǎn)生~1000KW的電能。0.98Mpa、310℃ =3076ki/kg；0.1 Mpa~170℃ =2946 kj/kg；ηid=0.9。估算功率：1200×（3076－2746）×0.9/3600=990KW≈1000KW?？晒?jié)省廠用電功率1000KW左右。（按1000KW計(jì)）上網(wǎng)電價(jià)為前0.46元/kWh，年運(yùn)行小時(shí)7000計(jì)，S=1000×7000×0.46=322×104元設(shè)備價(jià)：每臺B1—0.98/0.1熱電聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)100萬元。同時(shí)可省去兩臺320KW電動機(jī)，每臺9萬元，汽動泵配套的管道及閥門費(fèi)用約13萬元，增加設(shè)備投資為：S1=[（100＋13）－2×13] ×104=87×104=87萬元可見,將除氧加熱汽節(jié)流損失回收,采用汽動泵方案,投資增加87萬元而年增加上網(wǎng)電收入達(dá)322萬元,所以靜態(tài)投資回收期不到四個月,是一個經(jīng)濟(jì)效益十分好的改造項(xiàng)目,而熱經(jīng)濟(jì)也是很好的,發(fā)電標(biāo)煤耗,和供熱標(biāo)煤耗不變,但多供電1000KWh/h,是熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電煤耗比熱電分供的發(fā)電煤耗低得多,所以是節(jié)能的。五、結(jié) 論中小熱電廠給水泵拖動方式，常采用電動機(jī)拖動。建議當(dāng)采暖期最大熱負(fù)荷時(shí)全廠鍋爐蒸發(fā)量有富余時(shí)，為了節(jié)省給水泵的廠用電，可以把電動泵改為汽動泵，利用富余新汽入汽動泵汽輪機(jī)，排汽入外供熱網(wǎng)系統(tǒng)，可增加外供電量，提高經(jīng)濟(jì)效益，但一般不可能有節(jié)能效益。另一種利用供熱抽汽驅(qū)動給水泵汽輪機(jī)，排汽入回?zé)嵯到y(tǒng)除氧器。如除氧器加熱汽源原來就是來自供熱抽汽 0.98Mpa。經(jīng)減壓后入除氧器時(shí)，則回收的“節(jié)流”損失用來驅(qū)動小汽輪機(jī)，排汽0.1 MPa入除氧器加熱給水至104℃，其經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效益是最大的。同時(shí)，利用供熱抽汽驅(qū)動給水泵汽輪機(jī)，可增加供熱量。提高熱電比，使建廠初期熱電比達(dá)不到四部委[1268]號文標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，增加了內(nèi)部供熱量，提高了熱電比，使之達(dá)標(biāo)，爭取增加發(fā)電運(yùn)行小時(shí)數(shù)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，和節(jié)能效益。上兩種電動給水泵改為汽動給水泵在缺電情況下，可增加供電量，緩解電力供需矛盾起一定作用。: 回答者：網(wǎng)友

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