330MW汽轮机高背压改造经济性分析

赵文娟

摘 要：在我国的北方城市中，冬季气候比较寒冷。在这样的汽候条件下，国家要求所有的北方城市在冬季都要进行供暖。随着城市的发展壮大，已现有的330MW机组在供热中已经表现出很多的局限性，这就需要进行改造，保证其供热效果，提高其经济价值。本文在写作中，主要是根据对这种机组的改造，分析在改造以后的经济价值，帮助企业提高经济效益。

关键词：330MW汽轮机；高背压；改造；经济性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.041

0 前言

在我国的社会的改革过程中，随着改革的不断深化，市场经济的特点也逐渐明显。在电力公司中，特别是北方的发电企业，在市场经济中要想有竞争力，就需要对企业的设备进行改造，使其发挥更大的经济价值，从而让企业在市场中获得认可。北方的发电企业，除了发电以外，在冬季来临时，还肩负着供热的重任。随着企业改革的市场化，供热也采取了相应的市场化管理。在现有的供热机组中，有很多的问题，制约着供热系统发挥其最大经济效益，这时就需要对其进行改造。

1 存在的问题

在330MW机组中，这种机组为一次中间再热机组，其结构是非常复杂。对其进行改造工程中，主要是对其进行抽汽改造，位置在4、5段的抽汽口[2]。改变了机组的抽汽量以后，对于机组的各级变化都会很大，这时就需要进行重新的校核，其工作量就会很多；对抽汽量的改变，还会改变热力系统，特别是回热系统影响最大。这时出现的问题是，空冷机组在冬季运行中要注意防冻问题，而且热力系统也无法无限提供热量。

2 改造方案经济性评估

2.1 高背压供热方式改变

在改造思路中，根据空冷机组和湿冷机组的供热改造方案，提出新的方法。在抽汽方式中不进行改变，不对汽轮机进行大的改动，只需要把系统的排汽热进行有效回收利用，用这个热对外进行供热。其方法是提高机组排汽压力，使饱和温度升高，多余的热量就排放到循环水中，把这个高温水供热。在供热水温不足的情况中，可以采用补热站进行补给，保证其供热效果。

在330MW得湿冷机组中排汽背压一般都不会太高，在不进行改造的情况下，是无法达到高背压效果。但是在空冷机组中，背压会在15到55kPa。排汽温度在54-84℃，这样的指标，是完全适应高背压的在冬季的供热中要求，要求的水温在60℃左右，在这个温度中，就完全符合冬季供热的要求。

在空冷机组运行中，由于其背压高。其在煤炭的损耗中也要高于湿冷机组，所以在空冷机组中盈利效益不高，它在排放多余热量中，是直接排放到环境中，对环境造成影响，对资源造成浪费。在北方的供热中，一台330MW的机组，在冬季供热期间，空冷岛排放的热量在149.11万。在对其进行经济折算中，可以高达5000万左右的人民币，以此可见其经济损失大。

2.2 改造过程

空冷機组高背压供热改造基本设计原理及设计步骤按照如下：热网循环水进出凝汽器的温度选择，热网循环水量的确定，热网供水温度的确定，各主要设备选型，空冷岛的防冻计算，机务部分管道布置设计，热力系统校核，电汽及热控系统设计，环境保护分析。

成熟的空冷330MW机组，其设计背压一般为10-17kPa，夏季背压为31-34kPa，机组跳闸背压为64kPa，夏季实际运行背压一般约为41kPa。对汽轮机低压部分来说，冬季高背压供热运行时与机组夏季运行时工况基本一致，汽轮机本体部分不做大的改动，增加新的喷水装置和增加新的运行监测和报警装置，增加大型排汽阀门和新的排汽通道，便于截断通往空冷塔的通道和通往供热凝汽器的通道，新增去供热凝汽器的热水管道和相关阀门，与原有的热网首站系统相连即可。

汽轮机本体末级应采用空冷专用叶片，使机组适应高背压运行工况。330MW空冷机组，可以选择620mm和680mm两种末级叶片。620mm叶片的设计背压在15到18kPa，680mm叶片的设计背压在11到13kPa。高背压改造后，主要考虑低压缸末级叶片的安全性。

2.3 改造方案

在改造方案中，具体的步骤如下：在这个机组中，增加一个凝汽器，在冬季到来的时候，提高汽轮机的背压，在增加的凝汽器中就可以回收汽轮机余热，进行一次加热。同时要可利用好机组抽汽对其进行二次加热，最终是供热的温度达到要求。

3 改造效果

在经过改造以后的机组，在保证其正常运行的情况下。其一般的参数背压在34kPa，低压缸在334t/h，在机组的回水温度中一般情况可以达到56℃，在机组的出水温度中，一般可以达到68℃，这时的水循环在14324t/h，在进行二次抽汽加入中，水温高可以高达109℃。

对其进行改造以后，经过相应的计算可以看出，在进行冬季采暖期间，发电煤耗可以降低到79g/kWh。大概在这样的改造中，所需要投入的费用，在3年左右就可以收回。在改造以后的机组，在正常的排汽压力在34kPa左右，在循环出水中，温度一般不会大于67℃，平均值在65℃左右，在供热期间，运行的压力在超过一定的量以后，就会影响到低压缸的安全，使用在供热中，要考虑好低压缸的安全问题。

4 建议

在经过改造以后，能够带来很大的经济效益，在我国的北方地区，像这样的机组还有很多，其改造以后，对我国的能源节约将会有很多的帮助[2]。在市场经济中，要想提高企业的效应，就需要使其适应市场的发展。在对330MW汽轮机进行改造中，作者提出以下建议：

在热负荷工况时可以有三种调整方法：（1）在冬季刚进入时，对于热的要求不高，这种情况中就可以采取降低背压进行运行，减少能源损失，提高经济效益。（2）在机组的回水中，温度达到60℃，但是还是没达到供热要求时，就可以采取提高抽汽量，使温度升高。（3）在有需要的是，两种方式可以交换使用，以此来提高经济效益。

在夏季的运行中，要使用没有进行改造的机组。在改造的机组中，排汽面积减少，在进汽量大的情况中，要对机组的真空进行调整，使其在符合要求情况下运行。

5 结束语

在对330MW机组进行改造中，主要是为了使其能够满足冬季取暖的要求，但是在其他季节的使用中，就可能会对企业带来能耗损失，因此要按照其建议中操作进行，使企业获得更多的经济效益。

参考文献：

[1]周博.200MW超高压抽凝式汽轮机组高背压改造的可行性研究[J].机械工程师，2018（04）：133-135+138.

[2]曾娅，袁永强，王振锋，徐晓康，孙伟.汽轮机单转子高背压循环水供热改造技术研究[J].东方汽轮机，2018（01）：30-33.