节能环保新举措──浅谈小型凝汽式汽轮发电机组低真空供热

核心提示：　　证明，利用小型发电厂低真空供热运行方式采暖，是个节约用水节约用电节约用煤的节能环保新举措，具有高的经济效益和环境效益。　　1前言由于目前电力供应相对缓和，国家能源政策有所调整，对耗能较高污染较大的

　　证明，利用小型发电厂低真空供热运行方式采暖，是个节约用水节约用电节约用煤的节能环保新举措，具有高的经济效益和环境效益。

　　1前言由于目前电力供应相对缓和，国家能源政策有所调整，对耗能较高污染较大的小型凝汽式汽轮发电机组采取限期关闭的政策。为了求得生存空间，许多处在小城市附近的小型发电厂都在走热电联产的道路，煤炭系统单机容量在6MW及以下的坑口小型发电厂，利用地处矿区附近的便利条件，采取了将凝汽式机组改为供热机组，在取暖期内为矿区供热。这些小型坑口发电厂相对于大中型发电厂来说耗能较大污染也较大，但与分散的小型采暖供热锅炉房相比，在节能环保方面还是有较大的优势。较常采用的办法就是将凝汽式发电机组改为低真空供热机组。所谓低真空供热就是降低汽轮机运行的排汽真空度，相应提汽轮机度提高，将提高温度后的循环冷却水输入供热系统，代替供热系统的热网循环水。具体做法就是在供热期间，将汽轮发电机组的排汽真空度由正常发电时的933kPa排汽压力8kPa，降低到供热所需的613排汽压力403，从而使凝汽器内乏汽温度由410提高到76，与此相适应，汽轮机的循环冷却水温度也由30左右提高到65左右，将提高温度后凝器就变成了供热系统的热交换器，发电过程的循环冷却水变成了供热系统的热网循环水，原来从冷却塔散失到大气中的热量即发电时的冷源损失，通过室内的散热器进人到室内，达到取暖的目的。

　　2不同运行状态下小型发电厂的热效益121以下，锅炉参数为中温中压的发电厂。下面以，35型凝汽式汽轮发电机组发电功率6MW；进汽压力3.43MPa；进汽温度为例分析小型发电厂的运行情况。2.1凝汽式发电及其热效率所谓小型发电厂的凝汽式发电，是指把锅炉生产出来的压力为3.43MPa，温度为435C的过热蒸汽此状态下蒸汽的热焓为3304以送人凝汽式发电机组，使蒸汽在汽轮机内膨胀作功，带动发电机发电。根据朗肯循环原理，汽轮机排出的乏汽压力越低，蒸汽作功效率越高。为此，凝汽式发电机组常将排汽压力降低到813即真空度93.33以下才排人凝汽器，即使达到这么高的真空度，蒸汽温度已降低到41.5，蒸汽热焓尚有2576.7以其中凝结热为2402.8以，占蒸汽从锅炉带出热焓须把这部分蒸汽冷凝成水，才能用给水泵送人锅炉。在这部分蒸汽凝结成水时，将所带凝结热2402.8以在凝汽器内释放出来，被冷却水带走；因冷却水的温度只有301左右，无法利用，只好通过冷却塔降温，将循环水所带失，再加上锅炉燃烧损失及其它热损失，当小型发电厂发电耗标煤为72，1时，则发电厂总体热效率都在17左右。

　　2.2抽汽式发电及其热效率抽汽式发电，就是从汽轮机中部抽取较压力和温度的蒸汽，用它从事热力生产，使抽出来的这部分蒸汽所携带的热量主要是它的凝结热在热力系统中释放并加以利用。这时虽然仍有部分蒸汽的凝结热从冷却塔散失，但还是在很大程度上提高了发电厂的总体热效率。根据资料介绍，台C6350.49型，6MW抽汽式汽轮发电机组，如果每小时抽取0.49，250的过热蒸汽20则发电厂的总体热效率可以提高到33以上。

　　2.3低真空供热及其热效率如前所述，低真空供热就是把提高温度后循环水，把本应在冷却塔内散失到大气中的冷源损失热量，送到室内用来采暖，变废热为有用之热；换句话说，低真空供热回收了发电过程中的冷源损失，如果忽略主汽管道的压力损失和散热损失以及发电机组的机械损失这部分损失相对冷源损失比例极小，可以粗略认为蒸汽从锅炉带出的热量，部分用来发电，部分用来供热，基本上都得到了有效利用。因此低真空供热时，发电厂的总体热效率已基本接近锅炉的热效率了。

　　般燃烧劣质煤和煤矸石的小型发电厂的沸腾锅炉，其热效率在7，左右，这种由凝汽全厂总体热效率大约可以超过60，是纯凝汽式发电厂的总体效率的4倍左右。

　　3低真空供热的节能效益现用河北省北部某坑口电厂原始资料来说明低真空供热的节能效益和环保效益。

　　3.1减少资源消耗台6厘界凝汽式发电机组，个采暖季回收的热量可以用下式计算回收的热量=汽机凝汽量，汽化潜热采暖时间3.7，1汽机1辽两级抽汽量名作；2394乏汽的凝结热24，146当地冬季采暖小时数。当地煤的低位发热量平均为1302以作82700如，锅炉效率按照样本提供的69计算，则每个采暖季节约煤量评可用下式计算量，以蒸发量小于41的小型采暖锅炉，其样本标明的热效率虽然与该电厂锅炉相近，但当地分散的小型锅炉实际运行时，由于司炉工技术水平燃料品种等原因，很难达到样本提供的热效率，因此实际节约的煤量远比计算值大得多。

　　3.2节约用水低真空供热运行时，发电循环冷却水不再进入冷却塔开式循环，而是进人供热循环系统进行密闭循环，减少了冷却塔内的蒸发损失，这损失大约为15另方面，也减少了分散锅炉运行时的用水量，台蒸发量为41办的快装锅炉额定用水量为4.5与6机组供热能力相适应的小型锅炉群，这项用水量每小时至少在3，1以上，每个采暖季总计可节约用水10万1以上。

　　3.3节约用电低真空供热运行时，由于冷却循环水进人了热网循环系统，冷却循环水泵停止运行，这样每个采暖季至少节电40万1.再加上各小锅炉房停止运行的鼓风机引风机水泵等量也十分可观。

　　4低真空供热的环境效益4.1减少废渣排放量如前所述，低真空供热每个采暖季可回收热量约为224，相当于少耗甩原煤282931.按当地原煤含矸率42计算，每年可少排放废渣1万多1.当地原来的实际情况是实行集中供热之前，采暖面积不足12万m2，有小型锅炉房6座，总蒸发量541办。这6座锅炉房，在冬季形成6个大垃圾点。由于锅炉房处在生活办公区之内，炉渣又往往不能及时外运，常常破坏环境。堵塞交通。如果遇到大风天气，环境就变得更为恶劣。实现低真空供热之后，这些垃圾堆就自然而然地消了。而电厂的炉渣，可以成为制造炉渣砖和水泥的原材料，变废为宝，这样就彻底解决了该地的炉渣污染问。

　　4.2减少废气及粉尘排放实现低真空供热后，电厂供热代替了分散炉房采暖时，锅炉容量都在屯如以下，烟囱高度大都在20以下，在无风的日子里，烟囱冒出的黑烟不能及时飘走，致使整个矿区笼罩在烟雾之中。实现低真空供热之后，停止了小型锅炉房的运行，自然也就避免了小型锅炉房造成的烟尘污染。每个采暖季可少排放锅炉烟气40010，13，减少氧化硫排放1700减少粉尘排放25001.由于电厂除尘设备较为完善，烟囱又，从此矿区很少看到那种烟雾腾腾的景象了。

　　4.3减少废水排放在小型锅炉房分散供热时，每个锅炉房都有套水处理设备，都是利用食盐再生。由于设备小，工人技术水平参差不齐，水处理过程中原水利用率低，食盐消耗量大，对环境造成了比较大的污染。随着这些小型锅炉房的停止运行，这部分废水的污染问随之解决了。

　　5存在的问5.1供水温度较低，需要次加热如前所述，低真空供热时，热网循环水温度就是冷却循环水温度，它的高低取决于汽机排汽温度及凝汽器的运行情况，而目前大部分小型发电厂低真空供热运行时，汽机排汽温度般制在76以下，因此热网循环水温度最也就在65左右，只能满足采暖的基本需要，到了年中最冷的月份时，必须对热网循环水进行次加热。对于原来有对外供热的热电厂，可以用原来的加热系统对热网循环水进行次加热；对原来纯凝汽式发电厂，在实现低真空供热改造时，需要同时考虑建次加热系统。

　　5.2理论根据不足，带有盲目性对于6河以下凝汽式发电机组，原来的操作规程规定在正常发电时，当凝汽器真空度降低到61.3设排汽压力40就要，明原因采取相应措施，否则就紧急停车。而且还注明，汽轮机后汽缸温度不应超过70.可低真空供热运行方式是在汽轮机非正常状态下运行，般发电厂在低真空供热运行时，维持汽机真空度在61.3排汽压力40吐，后汽缸温度在76左右；当然，也有将真空度维持在40设8排汽压力61.33，后汽缸温度为86左右的。实际运行时也有真空度更低，后汽缸温度更高的情况。到底真空度控制多少较为合适，各单位都是根据自己的经验而定，没有充足的理论根据。为了汽轮机安全运行，各使用单位应当和原生产厂家取得联系，通过理论计算，在确保汽机安全的前提下，定出各自的安全运行的最低真空度，以免发生重大事故。

　　综上所述，利用小型发电厂低真空供热采暖，是个节约用水节约用电节约用煤的节能环保新举措，具有很的经济效益和环境效益，回