在我們生產(chǎn)工藝過程中,存在許多可利用能源,由于工藝設(shè)計(jì)的不完善,造成許多余熱和余能白白地浪費(fèi)掉。載熱性余能普遍存在,熱電廠汽輪機(jī)循環(huán)冷卻水就是載熱性余能,據(jù)目前了解,這種余能90%-95%都采用冷卻塔散熱的方式浪費(fèi)掉;節(jié)約能源,降低消耗,熱電企業(yè)內(nèi)部挖潛改造勢在必行,如何來利用這部分余能,本文做出詳細(xì)介紹,以供相關(guān)企業(yè)借鑒和應(yīng)用。
1、緒論
目前,大部分熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)都設(shè)有抽凝式供熱機(jī)組,凝汽真空依靠循環(huán)水冷卻達(dá)到,循環(huán)水溫依靠冷卻塔散熱滿足生產(chǎn)要求;供熱方式都是以過熱蒸汽為熱源直供采暖,凝結(jié)水不能回收,造成資源和熱能的浪費(fèi);而采用循環(huán)水供熱,汽輪機(jī)冷卻水余能得到了利用,這不僅節(jié)約了能源,減少污染,而且提高了熱電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
循環(huán)水冬季供熱在徐州地區(qū)有首例應(yīng)用(在我國北方多采用),而且相當(dāng)成功,一個(gè)冬季就完成了工程投資的回收。我們圣戈班穆松橋徐州熱電廠正在進(jìn)行此項(xiàng)技改工程的一切準(zhǔn)備工作,預(yù)計(jì)08年冬季完成項(xiàng)目的實(shí)施。
圣戈班穆松橋徐州熱電廠汽輪機(jī)供熱機(jī)組工況參數(shù)如下:
機(jī)組 型號(hào) 輸出功率(Kw) 進(jìn)汽量(t) 排汽量(t) 排汽壓力(MPa) 循環(huán)水量(T/h)
1# B3 3000 43 43 0.98
2# C3 3000 25 15 0.98 1200
3# C6 6000 66.4 45 0.98 1400
2、循環(huán)水供熱技改工程的原理
熱電企業(yè)的抽凝式供熱機(jī)組均可改造為低真空運(yùn)行循環(huán)水供熱方式,下面以C12—3.43/0.981汽輪機(jī)作為對(duì)象做出改造原理的重點(diǎn)介紹。
在不增加主要設(shè)備的情況下,利用抽凝式汽輪機(jī)排汽潛熱,凝汽器作為表面式加熱器,循環(huán)水被加熱后對(duì)外供暖。凝汽器內(nèi)汽側(cè)壓力決定了循環(huán)水的溫度,它們之間的關(guān)系表示為: T出= T排—T端差
其中:T出——循環(huán)水出口溫度℃
T排——凝汽器壓力所對(duì)應(yīng)的排汽的飽和溫度℃
T端差——凝汽器端差溫度一般為5—15℃
正常情況下,汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的排汽壓力為0.005 MPa左右,所對(duì)應(yīng)的溫度為33℃,循環(huán)水出口溫度為25℃左右,這樣不能滿足采暖要求,必須提高凝汽器工作壓力。由于機(jī)組安全性等因素的限制,汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)凝汽器壓力只能提高到0.04—0.05MPa,相對(duì)應(yīng)的飽和溫度為75—80℃,循環(huán)水出口溫度為65—75℃,70℃熱水直接供熱已經(jīng)能滿足供熱要求,回水溫度為55—60℃。根據(jù)計(jì)算,一臺(tái)C12—3.43/0.981抽凝機(jī)在額定抽汽工況的條件下,低真空運(yùn)行,循環(huán)水供熱面積可達(dá)50萬平方米。
循環(huán)水供熱是定壓方式,由于熱力網(wǎng)運(yùn)行采用低溫大流量運(yùn)行,供熱介質(zhì)長距離輸送,極易產(chǎn)生水錘現(xiàn)象,造成熱力網(wǎng)破壞,因此,熱力網(wǎng)應(yīng)裝設(shè)防水錘設(shè)施。
3、經(jīng)濟(jì)分析
利用循環(huán)水集中供熱,避免了熱電機(jī)組大量余能損失,節(jié)省了大量的能源投入,同時(shí),減少空氣污染,根據(jù)同類項(xiàng)目,采用循環(huán)水供熱可使熱電廠熱效率由50%提高到80%。
節(jié)煤量的計(jì)算
循環(huán)水熱量來自汽輪機(jī)的凝汽器內(nèi)乏汽的汽化潛熱,循環(huán)水供熱量換算成標(biāo)煤量:(循環(huán)水量按2800T/H、冬季供熱按120天計(jì)算)
B=Q*(供水溫度—回水溫度)*水焓值*24*120/(4.18*7000)*80%
=2800*13*4.18*24*120/(4.18*7000)*80%=1.87萬噸
經(jīng)濟(jì)價(jià)值約為:1.87*770=1440萬元
節(jié)電量的計(jì)算
采用機(jī)力冷卻塔(雙曲線冷卻塔不用電機(jī)),電機(jī)按4臺(tái)、功率按55KW計(jì)算,合計(jì)節(jié)約電耗為:4*55*24*120*0.85=538560KWH
節(jié)水量的計(jì)算
采用循環(huán)水供熱,可減少供熱蒸汽小時(shí)量為20T/H,一個(gè)冬季合計(jì)極少蒸汽量約為:25*24*120=72000T,那么,即一年可減少72000噸的凝結(jié)水的損失。
冬季循環(huán)水供熱,退出冷卻塔運(yùn)行,既減少了冷卻塔的水損失,又減少風(fēng)機(jī)電機(jī)的電耗,節(jié)水量為:2800*24*120*4%=32萬噸(機(jī)力冷卻塔水損失一般為3—4%),經(jīng)濟(jì)價(jià)值約為:32*1.32=42萬元
減少煙塵排放量:12.72T/a
減少SO2排放量30.6 T/a
減少氮氧化物排放量207 T/a
減少灰渣排放量6355 T/a
結(jié)論
徐州首例項(xiàng)目的成功投入運(yùn)行,說明此項(xiàng)技改不僅技術(shù)上可行,而且節(jié)約大量的能源投入,產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟(jì)效益,降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);產(chǎn)生效益的同時(shí)減少了環(huán)境污染,這又產(chǎn)生顯著的社會(huì)效益。
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