我公司現(xiàn)有機組裝機為2×12MW+1×24MW抽凝式汽輪發(fā)電機組，由于為保證末端工業(yè)用戶的用汽壓力，機組設(shè)計抽汽供熱參數(shù)為1.27MPa，320℃，為保證供熱安全穩(wěn)定，安裝了兩臺由主蒸汽母管到供熱管網(wǎng)的減溫減壓器。由于電廠的供熱能力不足，如要完全滿足供熱，采暖期需停一臺機開減溫減壓器運行供熱，這給企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失。考察發(fā)現(xiàn)，汽輪機低真空循環(huán)水供熱技術(shù)正在悄然進入北方各熱電廠。因此我公司在2006年對2×12MW+1×24MW抽凝式汽輪機進行了低真空循環(huán)水供熱改造，通過改造，企業(yè)在節(jié)能、環(huán)保方面受益匪淺。

      一、循環(huán)水供熱原理
      汽輪機低真空運行，利用循環(huán)水供熱，即將排汽壓力提高到0.059～0.078MPa，冷卻水出口的溫度達80～90℃，直接用循環(huán)水對外供熱采暖，減少了冷源損失，顯著提高了凝汽式電廠的經(jīng)濟性。 循環(huán)水供熱是人為地提高循環(huán)水溫度，從而提高機組排汽壓力，保持機組在低真空運行，使機組排溫度隨之升高。當(dāng)循環(huán)水出口溫度由正常運行的30～35℃提高到60～65℃時，保持穩(wěn)定的真空，循環(huán)水吸收的熱量，不再通過冷水塔冷卻釋放，而是用熱網(wǎng)循環(huán)泵直接輸送到各熱用戶，供居民住宅采暖。

      二、循環(huán)水供熱改造方案
      工程改造2×12MW+1×24MW汽機低真空循環(huán)水供熱運行。采暖期汽機低真空循環(huán)水供熱運行，冷凝器作為熱網(wǎng)加熱器使用，利用機組排汽（參數(shù)為0.04MPa、76℃）加熱采暖供熱循環(huán)水；非采暖期汽機真空運行，冷卻循環(huán)水通過原設(shè)計循環(huán)水系統(tǒng)上塔冷卻。該項目共分為三個區(qū)域，分別為廠內(nèi)部分、加熱站、供熱管網(wǎng)及供熱站。
      1、廠內(nèi)部分：
      三臺機組已經(jīng)運行六年，部分凝汽器銅管已經(jīng)發(fā)生泄露，并且存在比較嚴重的結(jié)垢問題，考慮實現(xiàn)循環(huán)水供熱后，回水壓力增加，同時為了提高換熱效率，將凝汽器內(nèi)原有銅管全部更換為不銹鋼管，增強了凝汽器的承壓能力和換熱效果。循環(huán)水管道改造，可以實現(xiàn)涼水塔和循環(huán)水供熱系統(tǒng)的切換，循環(huán)水供熱兩路兩流程和單路四流程的切換。
      為了保證循環(huán)水供熱機組冷油器和空冷器用冷卻水需要，從3#機循環(huán)水出口引一條管道接入1#、2#機循環(huán)水系統(tǒng)，并增加一臺水泵，把相關(guān)回水輸送回3#機循環(huán)水系統(tǒng)。為了防止凝汽器及循環(huán)水系統(tǒng)管路結(jié)垢，采用電廠內(nèi)經(jīng)過反滲透處理的化學(xué)水作為補充水，同時在運行期間定期加藥。
      2、加熱站：
      加熱站主要采取以下措施：安裝了4臺熱網(wǎng)循環(huán)泵，提供循環(huán)水運行的動力。安裝了2臺熱網(wǎng)加熱器，在電廠汽輪機事故狀態(tài)下和嚴寒期啟動，作為循環(huán)水熱網(wǎng)的備用和補充。安裝2臺補水泵，保證熱網(wǎng)壓力在允許范圍內(nèi)運行。
      3、熱網(wǎng)和供熱站工程：
      考慮施工環(huán)境和投資情況，熱水網(wǎng)管道采用無補償敷設(shè)冷安裝敷設(shè)方式，考慮今后輸送高溫水的可能性，供水管道的保溫按照120℃考慮。2006年熱水網(wǎng)工程共建設(shè)熱網(wǎng)管道約10公里，主干線基本形成。
      4、熱用戶選擇的原則和供熱站的建設(shè)：
      在選擇熱用戶時，主要原則是替代原有集中的、失水率小的多層住宅小區(qū)和新建建筑用戶。為了較好的實現(xiàn)水力平衡調(diào)節(jié)，同時保證熱用戶不超壓，經(jīng)過多方咨詢和考察，最終在供熱站內(nèi)采用壓差控制閥和電動調(diào)節(jié)蝶閥配合的方式實現(xiàn)整個管網(wǎng)的水力平衡調(diào)節(jié)。
      三、項目節(jié)能量測算和監(jiān)測方法
      項目投運后河北省節(jié)能監(jiān)測中心對本項目節(jié)能量進行核定。
      1、監(jiān)測方法
      本項目涉及的能源主要為電和載能工質(zhì)的水和汽，生產(chǎn)過程中用電能表對生產(chǎn)用電進行監(jiān)測，水和汽采用DF（DFD）25型流量測量裝置進行監(jiān)測，對供回水溫度采用鉑熱電阻進行測量，在得到供回水水溫及供水流量后，依據(jù)計算公式計算出對外所供熱量。
2×12MW汽輪機低真空運行（0.027MPa）排汽量為50t/h，排汽溫度為67℃，排汽焓為2621.8kJ/kg；凝結(jié)水焓值為289.6kJ/kg。
循環(huán)水泵出口溫度63℃，流量為4840 t/h，進口溫度50℃。
循環(huán)水外供熱量＝（63-50）×4840×103＝62920×103kcal/h。
改前發(fā)電汽耗率為7.364kg/kWh，改后發(fā)電汽耗率為8.004kg/kWh，鍋爐運行效率按88%計算，鍋爐主汽焓值為811kcal/kg，給水溫度154℃，給水焓154kcal/kg，運行小時數(shù)為117天×24=2808小時。
1×24MW汽輪機低真空運行（0.027MPa）排汽量為80t/h，排汽溫度為67℃，排汽焓為2621.8kJ/kg；凝結(jié)水焓值為289.6kJ/kg。
循環(huán)水泵出口溫度63℃，流量為3840t/h，進口溫度50℃。
循環(huán)水外供熱量＝（63-50）×3840×103＝49920×103kcal/h。
改前發(fā)電汽耗率為6.674kg/kWh，改后發(fā)電汽耗率7.25kg/kWh，鍋爐運行效率按88%計算，鍋爐主汽焓值為811kcal/kg，給水溫度154℃，給水焓154kcal/kg，運行小時數(shù)為117天×24=2808小時
      2、項目節(jié)能量測算公式、折標系數(shù)和計算過程
測算公式： 節(jié)能量=［機組臺數(shù)×每臺機組低真空供熱量/7000-（改后汽耗率-改前汽耗率）×（主汽焓-給水焓）×發(fā)電負荷/鍋爐效率/7000/1000］×運行小時數(shù)
計算過程：節(jié)能量=［62920/7000-（8.004-7.364）×（811-154）×12000/0.88/7000/1000］×2808+［49920/7000-（7.25-6.674）×（811-154）×24000/0.88/7000/1000］×2808=28518噸。由此可見在當(dāng)前煤價日益上漲的形式下，循環(huán)水供熱改造項目，可為企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟效益。

      結(jié)束語：汽輪機低真空運行循環(huán)水供熱經(jīng)濟效益良好，社會效益顯著。系統(tǒng)改造比較簡單，設(shè)備可以安全穩(wěn)定運行，改造后對降低冷源損失、提高熱電廠采暖供熱能力、節(jié)約能源、提高運行效率非常有效。