隨著國家《能源法》的頒布實施和世界能源的日益短缺，企業(yè)的節(jié)能工作顯得越來越重要了。一個熱電廠，廠內的綜合熱效率僅為30%～40%，其它熱量白白損失掉了，而其中最大的就是凝汽器的冷源損失，約占總損失的60%。如何降低冷源損失，提高全廠熱效率、達到節(jié)能挖潛的目的，是目前急待解決的問題。某熱電廠是一個熱電聯產，供熱為主的小型熱電廠，機組小、熱效率較低，2001年，采用汽輪機低真空循環(huán)水供熱的方法取得了良好的效益和較為成功的經驗，以下是詳細的情況介紹。 [b]1循環(huán)水供熱的可行性分析 [/b]　　某熱電廠的機組配置為9爐6機，總產汽能力為530 t/h，發(fā)電能力為36 MW。利用循環(huán)水供熱，需在抽凝機組中進行。該廠共有3臺抽凝機組，其中一臺6 MW抽凝機組采用3臺玻璃鋼冷卻塔進行冷卻，由于當時設計位置的原因，積水池和冷卻面積偏小，冷卻效果本身就達不到設計要求，并且該廠所處的地區(qū)水質硬度非常大，又位于街道邊上，運行不久塔內就會沉積大量的灰塵和泥垢，嚴重堵塞了填料的縫隙，致使水流不暢，必須用3臺風機進行連續(xù)不斷的強制通風，耗用大量的電能。盡管如此，通常循環(huán)水進出口溫差也只有3～5 ℃。另外，由于積水池有限，塔內沉積的泥土、雜質等來不及沉淀就回到循環(huán)水中，這些泥垢在凝汽器銅管內壁附著，致使銅管結垢，換熱效果差，排汽溫度升高（嚴重時高達60 ℃以上），形成換熱的惡性循環(huán)。為了解決此問題，該廠每年必須對凝汽器銅管和冷卻塔填料進行清理，生產成本提高。如果使該機組利用循環(huán)水供熱，一是可以解決冷卻塔冷卻效果不良的問題；二是循環(huán)水采用較為潔凈的軟化水，防止了在凝汽器銅管內壁結垢的問題；三是該機組本身的排汽溫度高，利用循環(huán)水供熱后排汽溫度相對其它機組提高得較少，對機組的影響小。因此，在該6 MW抽凝機組上實施改造是必要的。 　　1.16 MW抽凝機組的技術參數 　　型號：CN 6—35/9 型 　　生產廠家：杭州汽輪發(fā)電機廠 　　設計排汽溫度：36 ℃ 　　設計排汽壓力：0.005 9 MPa 　　設計真空值：－0.094 MPa 　　循環(huán)水流量：1 400 t/h 　　熱網供水溫度：tg≈60 ℃供水焓值：hg=251.5kJ/kg 　　熱網回水溫度：th≈50 ℃回水焓值：hh=209.3kJ/kg 　　循環(huán)泵電機：37 kW 3臺 　　冷卻塔風機：30 kW 3臺 　　1.2計算數據 　　降低凝汽器真空，提高循環(huán)水溫度后的計算數據見表1。 　　可以看出，如果將機組排汽溫度提高到70 ℃，機組的發(fā)電功率下降8.0%，就可將循環(huán)水溫加熱到60 ℃以上，盡管供水溫度不高，但采用低溫度大流量的方法，可滿足冬季采暖的需求。 　　1.3循環(huán)水供熱可帶采暖面積計算 　　石家莊市單位采暖面積所需熱量為0.064 kW/m2；循環(huán)水放出熱量為16 411kW；可供采暖面積為25.6 萬m2。 　　根據理論計算，此方案是可行的。 　　2機組及管網的安全性分析 　　由于機組提高排汽溫度，降低凝汽器真空，改變了機組的設計運行參數，勢必對機組造成一定的影響，為保障機組安全，解決了以下問題。 　　2.1凝汽器承壓問題 　　該廠所帶熱用戶處于平原地區(qū)，循環(huán)水所需壓力不大，回水壓力一般在0.2 MPa。而凝汽器的承壓能力為0.6 MPa，是滿足的，但是為了預防熱網突然解列等特殊情況，還采取了以下措施。 　　a． 熱水循環(huán)泵取2臺，互為備用，互相聯鎖，保證熱網正常循環(huán)。 　　b． 在熱用戶回水管路上加裝安全閥，保證回水壓力不超過0.2 MPa。 　　c． 供熱循環(huán)水回路上安裝逆止閥。 　　2.2銅管結垢問題 　　雖然排汽溫度升高易引起銅管的結垢，但熱網循環(huán)水采用化學處理過的軟化水，硬度降低且回水管路有除污器，水的品質有很大提高。相對于以前該機的循環(huán)水狀況來說，情況大大改善，結垢問題比以前減少。另外還定期用膠球清洗裝置對凝汽器進行清洗。 　　2.3供熱循環(huán)水補充水問題 　　供熱循環(huán)水采用軟化水，需在交換站內安裝一套軟化水處理裝置、1臺凝結水箱和2臺補水泵，專門用于循環(huán)水補水，補水泵采用變頻控制，以便控制補水壓力恒定。 [b]3采暖區(qū)域的選擇及改造 [/b]　　目前該廠所帶供熱區(qū)域主要在石家莊市西南區(qū)域，距離廠區(qū)較近，主要用于采暖且比較集中的有如下區(qū)域：廠西側河北省第二監(jiān)獄，距離1 000 m，采暖面積為7萬m2；廠西南角375熱交換站，采暖面積為8萬m2；廠西側的卓達生活小區(qū)，距離1 500 m，采暖面積為10 萬m2。 　　375換熱站為該廠所屬，工程改造比較簡便，供熱距離較短、壓損小，運行管理也比較方便，熱網切換可由該廠人員直接負責，并且還可以保留此熱交換站做為緊急情況下的熱源補充。 　　綜上所述，此次循環(huán)水供熱區(qū)域應選擇以上3個區(qū)域，采暖面積達到25 萬m2。 [b]4循環(huán)水供熱系統(tǒng)故障的補救措施 [/b]　　采用凝汽機組的循環(huán)水供暖，需要機組穩(wěn)定運行。如果機組由于種種原因造成停運，則循環(huán)水供熱所需的排汽熱源消失，循環(huán)水供熱達不到采暖要求，因此必須有循環(huán)水供熱系統(tǒng)故障時的補救措施。 　　a. 將375交換站供熱設備擴建為有30 萬m2供熱能力的大站，循環(huán)水供熱與交換站供熱設備并聯，可互為備用，互相切換；將循環(huán)水泵流量加大，功率由37 kW增大到250 kW，揚程提高到50 m。 　　b. 機組啟停過程中，為保證供熱的穩(wěn)定性，需要進行2個系統(tǒng)的切換。機組啟動前，采用交換站供熱系統(tǒng)進行供熱；機組正常帶負荷運行后，再逐漸切換到循環(huán)水供暖系統(tǒng)中。 　　c. 機組在低負荷運行時循環(huán)水溫升減小，不能保證供暖需求時，需要利用交換站內熱交換設備對系統(tǒng)進行二次補充加熱，以達到采暖水網的溫度要求。 　　d. 外界氣溫升高，回水溫度升高，不能滿足機組冷凝需要時，采用備用熱用戶切換的方法，將原換熱站供暖的用戶切換到循環(huán)水供熱系統(tǒng)中來；氣溫下降后再將這部分用戶切換回原換熱站，以保證機組出力。同時保留原冷卻塔系統(tǒng)，部分循環(huán)水還可以進入冷卻塔循環(huán)回路進行冷卻。 [b]5經濟效益測算 [/b]　　5．1每年可多收熱費 　　3.3 元/（m2·月）×4 月/a×25 萬m2=330萬元/a。 　　5．2由于采用循環(huán)水供熱每年對電量產生的影響 　　a. 每個采暖期少發(fā)電量為0.6 萬kW·h×8.0×24×120=138.24 萬kW·h。 　　b. 停用原3臺循環(huán)水泵及3臺冷卻塔風機少消耗電量為（30×3+37×3）×24×120=57.9 萬kW·h。 　　c. 停用原熱交換站供熱水泵，少消耗電量為37×24×120=10.7 萬kW·h。 　　d. 新增循環(huán)泵電機多消耗電量為250×24×120=72 萬kW·h。 　　合計每年共損失電量=138.24-57.9-10.7+72=141.64 萬kW·h,每kW·h電按0.365元計算，折合人民幣141.64×0.365=51.7 萬元。 　　5．3汽機循環(huán)水補水量的差別 　　原系統(tǒng)補水量1 400×4%=56 t/h，新系統(tǒng)補水量為8 t/h，每h節(jié)水48 t，每個采暖期運行120 d，水價按1 元/t計算，每年可節(jié)約資金48×24×120×1=13.8 萬元。 　　5．4綜合各項因素每年可多增加效益 　　330-51.7+13.8=292.1 萬元。 　　5．5此改造工程概算投資560 萬元。 　　5．6此改造工程的回收期2a。 [b]6總結 [/b]　　該廠通過降低凝汽機組真空，提高排汽溫度，利用循環(huán)水供熱來降低冷源損失是非常成功的，改造比較簡單，設備可以安全穩(wěn)定運行，特別是節(jié)能效果顯著，經濟效益非常可觀。