电厂引风机汽动驱动联合供热系统案例分析

1、设备简介

东汽630 MW超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机，最大功率为 695.781 MW(VWO 工况)，最大连续出力为678.885 MW(T-MCR)，额定出力为 630 MW。每台锅炉配 2 台成都电力机械厂生产的 YA 系列50%容量轴流引风机，每台引风机额定轴端功率 2 815 kW，采用定速电动机驱动。

2、问题描述

解决公司环保设施增容带来电动引风机出力不足问题。

3、解决措施

考虑到厂用电量富裕量不足、电厂周边有供热需求的情况，在高厂变系统未增容改造的前提下，采用了一种引风机由电动机驱动改为汽动小汽轮机驱动和联合供热的节能技术，实现高效供热，达到蒸汽热能梯级综合利用，实现能耗和厂用电量大幅下降。

具体为：汽动引风机联合供热系统如下。

在非采暖期

引风机小汽轮机采用一级回热抽汽设计，小汽轮机排汽和一级回热抽汽分别进入 2 个串联的梯级排汽换热器加热凝结水，减少大汽轮机八段抽汽，小汽轮机抽汽和排汽用以梯级加热凝结水;小汽轮机排汽和一级回热抽汽分别进入 2 个串联的梯级热网换热器加热热网循环水，代替部分中压缸排汽抽汽。小汽轮机配备单独的润滑油、控制油系统，以及单独的轴封与抽真空系统。由于凝结水和热网循环水水质不同，。小汽轮机设计正常汽源为中压缸排汽，启动时采用辅汽联箱汽源。保留 1 台原来电动引风机，布置在 2 台汽动引风机中间位置，满足机组启动需求。

4、经济性分析

机组在 630 MW 运行工况下，将汽轮机中压缸排汽抽汽进入小汽轮机做功后，乏汽加热凝结水的方案，与汽轮机中压缸排汽抽汽继续在低压缸做功至八段抽汽抽出的方案进行对比结果如下。

1)中压缸排汽到小汽轮机进汽的热损失为11.2kJ/kg;蒸汽在小汽轮机中的做功效率为运行效率，即 87.3%;从中压缸排汽到八抽的运行效率为 88.1%;小汽轮机效率小于汽轮机中压缸排汽至八段抽汽效率，但小汽轮机由排汽及一级抽汽梯级加热凝结水，降低了加热抽汽整体温度，使得小汽轮机的运行背压低于八段抽汽，扣除管道的热损失，单位蒸汽在小汽轮机中做功要比在大汽轮机中做功的有效焓降多 60.4 kJ/kg。

2)630 MW 下小汽轮机进汽量为 45.1 t/h，同流量的中压缸排汽蒸汽在小汽轮机中做功比在大汽轮机中做功增加 756kW，折合降低供电煤耗约0.366 g/(kW˙h)。

总体上看，改造后非采暖期，降低供电煤耗 0.435 g/(kW˙h)，节约厂用电率 1.35%，折合降低综合供电煤耗约 4.485 g/(kW˙h)；采暖期降低供电煤耗4.35 g/(kW˙h)、厂用电率1.7%，折合降低综合供电煤耗约 9.45 g/(kW˙h)；年节约标准煤5 220 t，多增加上网电量 4 400 万 kW˙h，每年节能与多发电收益约 1091.4 万元，改造节能效果及经济收益显著。