企业热电厂余热的综合利用

河北盛华化工有限公司热电分厂一热电有３台
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炉连定排疏水扩容器、一热电除氧器、二热电锅炉连 定排疏水扩容器乏汽、二热电除氧器安装４套乏汽 吸收装置。利用低温软化水吸收疏水扩容器乏汽、除 氧器乏汽，在乏汽吸收器内能达到常压甚至微负压， 有利于乏汽的排出．同时形成的高温水用于锅炉给 水循环利用。有效地回收利用了这部分乏汽。大大降 低了软水的用量，并可提高软水的温度，节约了大量 燃料。
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ｔ，节水２６ ０８０ｔ，同时减少了大气污染，收到了良好的经济效益和社会效益。 文献标识码：Ｂ
关键词：热电联产；节能减排；低真空供热；乏汽回收；环境保护 文章编号：１００９一１７８５（２０１０）０１—００３３—０５
Ｌ：０ｍＤｒｅｎｅｎＳｌＶｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＷａＳｔｅ ｎｅａｔ ｉｎ ｔｎｅｒｍｏｅｌｅＣｔｒｌＣｌｔｖ Ｄｌａｎｔ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｕｔｌｌｌｚａｎｏｎ ０Ｉ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｌｎ ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｄｌａｎｔ
万 方数据
第１期
何武胜．等：企业热电厂余热的综合利用
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时，安全阀打开，同时取自回水母管上的压力信号自 动启动原循环水系统，热网循环水系统自动关闭。
塔
（７）２台热网循环水泵互为备用、相互连锁，确 保热网正常循环。 （８）建立计算机监控系统，提高热网经济性和安 全性。 ａ．根据热网运行需要．监控系统必须实时监视 热源、热力站运行参数和设备状态。对热网各关键点 加以监控．保证整个热网的平衡供热。同时．还必须 与热源厂保持调度通讯，以便及时调整热网的供热 参数。 ｂ．本工程监控系统为集散型二级网络系统，是 一个以工业级计算机和通讯为基础分散控制、集中 管理的ＳＣＡＤＡ系统。在调度中心设监控中心ＳＣＣ， 监控整个热网的参数．并由ＳＣＣ服务器负责与热源 厂的通讯。在热网中选择重要热力站关键点作为本 地监控站ＬＣＭ。通过通讯网络将ＬＣＭ联入监控系 统。监控系统由监控中心ＳＣＣ、本地站ＬＣＭ、远程操 作员站、通讯网络和与监控控制有关的仪表等部分 组成。 ｃ．ＳＣＣ与ＬＣＭ双向互动．通过共用信息交换平 台通信，使用中国移动的ＧＰＲＳ或中国联通的 ＣＤＭＡ无线数据传输业务。ＳＣＣ与每个ＬＣＭ间设一 个ＧＰＲＳ或ＣＤＭＡ无线数据传输终端，这种通讯系 统的安全性和可维护性很高，便于系统扩展。 ２．２．４热负荷调节及运行参数的确定 热负荷调节机组低真空循环水供热运行时，热 负荷调节方式分为质调节、量调节和质量并调，调节 方式的选择应根据机组的运行情况、热负荷的要求 等具体情况确定。改造时，根据该机组的进汽量、抽 汽量、电负荷以及采暖负荷较稳定的实际情况，在保 证机组安全运行和供热质量的前提下．采用了质调 方式。一般情况下，热网循环水通过冷凝器加热后直 接送入热网循环：当需要较高的供热水温时，在保证 机组安全的情况下。通过提高汽轮机电负荷来提高 汽轮机排气温度，从而提高循环水温度。若还不能达 到供热要求，则投人尖峰加热器对循环水进行二次 加热。通过调节进入尖峰加热器的蒸汽量来调节供 水温度，以满足供热负荷的要求；需要降温时，通过 调节排汽温度的方式调节供水温度。当热网循环水 达到一定温度要求而保持不变时，排汽真空也保持 不变．即通过冷却塔循环水进出口旁路的自动调节 阀来调节冷却塔循环水的水量，实现对热负荷的调 节。此调节方式不但提高了机组热化发电率，节省了
４～６
ｋＰａ提高到４９ ｋＰａ。排汽温度提高到７０～８０℃。
把汽轮机凝汽器作为热网回水加热器。将热网循环 水加热到６５—７５℃。采用低温差大流量的运行方式， 达到用热网系统的循环水给热用户供暖的目的。汽 轮机低真空供热循环系统流程图见图２。
２．２．３
汽轮机低真空运行热力系统需要进行的改造 低真空运行排汽温度的升高和循环水压力的变
ｔ／ｈ循环流化床锅炉及配套３
０００
ｋＷ背压机组和
５００ｋＷ抽凝机组各１台：二热电有３台１３０ｔ，Ｉｌ循
环流化床锅炉和２台２４ ＭＷ抽凝机组，抽汽除供公 司生产外，冬季还负责张家口高新区城市集中供热。 热电厂内的综合热效率仅为３５％～４５％，在损失 的热量中，最多的是凝汽器的冷源损失．约占总损失 的６０％。降低冷源损失，提高全厂热效率、达到节能 挖潜的目的。是目前急待解决的问题。利用凝汽式供 热机组排出的汽化潜热加热冷却循环水可直接进行 供热。既能在现有设备的基础上增加热电厂的供热 能力．又能减少汽轮机组的冷源损失，是一项节约能 源、改善环境、深化热电联产的有力措施。这一绿色 节能的供暖方式有效地实现了二氧化硫的减排和水 资源利用的最大化。 在热电生产中。为达到工艺指标，把一部分乏汽 排人大气。如电站锅炉在运行过程中排空的具有低 位热能的蒸汽含有大量的热，一方面浪费了能源，另 一方面对环境造成了热污染。公司通过在一热电锅
化必将对凝汽器的安全产生一定的影响，因此，对机 组进行改造时．针对汽轮机低真空运行中可能遇到 的情况。分别对低真空运行热力系统进行了相应的 改造。 （１）由图２可知，机组的原有循环水系统不做大 的改动．只是在凝汽器入口母管及出口母管上接入 循环水供热系统。循环水供热系统包括凝汽器、热网 循环水泵、尖峰加热器、采暖供水管道、热用户、采暖 回水管道、除污器、补水管道和加药系统。 （２）在采暖初寒期及末寒期，为避免改造后排汽 温度过高、排汽缸温度不易控制以至影响机组安全 运行和电负荷的弊端．在冷却塔循环水进出口母管 阀门增加了电动调节阀旁路，用来调节冷却塔循环 水进出水量。因现有循环水泵功率为４５０ ｋＷ，调节 进出水量易造成憋压，影响管道安全，需对水泵进行 变频改造。凝汽器排汽口加装３组除盐水自动喷水
ｆｆＥ形配－ｓｋｎ岛Ｌ，Ｇ∞一ｍｉ，，ＨⅣＬｉ彻笞 （Ｈｅｂｅｉ
Ｓｈｅｎｇｈｕａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈａｎ百ｉａｋｏｕ ０７５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｌｏｗ Ｖａｃｃｕｍ ｈｅａｔ ８ｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｒｅｃｙｃｌｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｓｔｅａｍ ｉｎ ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｐｌａｎｔ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．２８ ６４５ ｔｏｎｓ ｏｆ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｏａｌ ａｎｄ ２６ ０８０ ｔｏｎｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｗｅｒｅ ｓａＶｅｄ ｅｖｅｒｙ ｙｅａｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｂｓｏ即ｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ０ｆ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ａｎｄ ｓｔｅａｍ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｐｒｏｆｉｔｓ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ
蒸汽，在首站加热供热介质水达到１３０℃时，经过一 级管网至小区换热站。再由换热站送９０℃热水经二 级管网至用户。为热用户供热。在汽轮机中还有 ５０％以上的热量通过汽机排汽在凝汽器中被循环冷 却水带走，通过冷却塔冷却排人大气，造成巨大的冷 源损失。 供热系统流程图见图１。
凝结水 图１供热系统流程圈
２．２．２汽轮机低真空供热方案 该方案是在汽轮机运行时将其排汽压力从
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中国氯碱
Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ－Ａ１ｋａｌｉ
Ｎｏ．１
２０１０年１月
Ｊａｎ．，２０１０
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企业热电厂余热的综合利用
何武胜，李国瑞，樊亮 （河北盛华化工有限公司，河北张家口０７５０００）
摘要：阐述了热电厂低真空供热及乏汽回收装置的运行原理。通过吸收并利用热电厂的乏汽及余热。 可实现年节约标煤２８ 中图分类号：ＴＫｌｌ＋５
ｂｅｎｅｆｉｔ
ｗｅｒｅ
ｂｅｔｔｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｅｒＩｌｉｓｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｌｏｗ ｖａｃｃｕｍ ｈｅａｔ ｓｕｐｐｌｙ；ｗａｓｔｅ ｓｔｅａｍ
ｒｅｄｙｃｌｅ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
１余热综合利用的意义
１一尖峰加热器；２一热网补水泵：３一热力站变频泵 图２汽轮机低真空供热循环系统流程图
降温装置．以降低排汽温度。确保机组安全性和电负 荷不受影响．排汽缸温度控制在７５℃以下。避免机 组振动。 （３）为防止循环水在凝汽器内沉积结垢影响传 热效率，在循环水系统加装加药装置，通过计量泵将 除垢剂加入补充水管道中，使采暖循环水的ｐＨ值 控制在８．０～９．０，可达到非常良好的防垢效果。 （４）由于采用低真空供热，热力系统循环水的温 度高。需改用工业水冷却冷油器、空冷器和给水泵的 轴承。同时，为了保证在循环水供热时安全运行，使 凝汽器内保持稳定的冷却水压。加装管网补水泵。使 用工业水作为补充水，而公司的工业水泵功率小，不 能满足需求。需要增加１台变频调速的工业水泵．采 用变频补水装置，既节约电力消耗．又使补水压力恒 定，减少对热网冲击，确保整个系统安全经济运行。 （５）因汽轮机排汽温度高，凝结水水温高，汽轮 机汽封加热器、射水池补水也需加一部分脱盐水进 行冷却。需从脱盐水母管各引一路冷却水管道做为 冷却补充水。 （６）为防止冷凝器超压，凝汽式汽轮机低真空运 行后．凝汽器由原来的冷却装置变成了加热装置，热 媒体温度和冷媒体温度都有了一定程度的提高，同 时。由于回水压力提高，需对凝汽器管板进行强度校 核。强度校核后，如不能满足需要，需对管板进行加固 处理。热网循环水泵安装在凝汽器出口管路侧，使凝 汽器不承受较高的压力，凝汽器所承受的是０．２
２汽轮机低优越性 低真空供热是利用汽轮机凝汽器中的尾气余热
作为供暖系统热源，一次蒸汽换热为辅热源，利用凝 汽器的冷却水作为供暖系统的循环水．不仅减少了 冷却循环水在冷却塔中的蒸发损失。也大大减少了 一次蒸汽的用量，节约热能。降低成本。此项目完成 后，可替代一百多台小锅炉。大大减少了城市的环境 污染，改善了城市的空气质量。汽轮机低真空运行循 环水供热技术的基本原理是对凝汽发电机组实施低 真空运行，即适当提高汽轮机的排汽压力。降低凝汽 器的真空度，提高排汽温度，提高循环水的供回水温
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度，用循环水直接供热。这种供热方式可以使做功发 电的蒸汽热能得到充分利用．减少汽轮机凝汽器中的 冷源损失，节约大量的能源．带来一定的经济效益。 汽轮机冷凝器低真空运行循环水供热属汽轮机 的一种变工况运行。经过改造机组和循环水系统进 行汽轮机低真空运行。改变运行方式后，将凝汽器作 为一级加热器，相当于总换热站的热交换器，热网中 的热用户相当于冷却塔，利用汽轮机排汽的汽化潜 热加热热网循环水进行供暖，循环水在凝汽器中吸 收热量送到热用户散热后．再到凝汽器吸收循环。从 而将汽轮机排汽的汽化潜热加以利用，消除了冷源 损失，使热电厂的热效率大大提高。 该公司循环水供暖采用２＃、３＃机低真空运行作 为热源，在首站设有尖峰加热器及热网循环水泵。由 热网循环水系统与凝汽器循环冷却水系统组成的两 级泵系统方案可以实现这２个系统的独立运行，热 网循环水系统与原凝汽器循环冷却换热系统通过 １个均压管直接连接。构成了两级泵运行方案系统。 该方案中凝汽器循环水系统的运行不受供热系统运 行参数变化的影响．可以继续由热电厂生产指挥系 统根据热电厂生产需要自行控制和管理，而由装配 在各热力站的分布变频泵组成的输配供热系统也可 以根据供热的平衡调节需求独立工作，不会影响凝 汽器循环水系统的正常运行．２套独立系统在均压 管内完成换热过程。 如果出现危及汽轮机正常工作的特殊情况。可 以通过关断“凝汽器循环冷却换热系统”与“均压管” 的连接，恢复原配套的开式晾水冷却循环系统运行， 而热网的供水系统可不受影响地独立循环运行，也 不会出现安全问题。全厂循环冷却水供、回水均与供 暖热网系统通过电动阀门相连，２种不同运行工况 可实现不停车切换运行。热网换热器凝结水经首站 凝结泵送往除氧器。 汽轮机改为低真空运行循环水供热后，热用户 实际上成为热电厂的冷却装置，汽轮机排放的余热 得到了有效利用．既避免了冷源损失，又提高了热电 厂的能源综合利用效率和经济效益，实现了能源的 阶梯利用。 ２．２工艺技术方案的比较 ２．２．１原供暖方案 目前，国内通常的供热方法是采用蒸汽锅炉．蒸 汽锅炉一般配套汽轮发电机。汽轮机采用抽汽式机 组。该方案是由高品位主蒸汽发电后，利用汽机抽汽 为热源，抽取部分压力为０．９８ ＭＰａ。温度为３００℃的