宋涛汽机专业部分节能降耗项目简介(仅用于三亚会议)100104.ppt

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2023年5月15日星期一,1,火力发电节能技术交流讲座（仅用于三亚会议）汽机专业部分节能降耗项目简介,山东火力发电节能工程技术研究中心主任教授宋涛联系电话：

13006593693,2023年5月15日星期一,2,汽机专业部分节能降耗项目简介提要,一：

介绍一种提高真空的方法和系统二：

供热机组的节能潜力与方法三：

回热系统和设备的节能改造四：

冷端系统常见问题五：

节能工作中的几个误区,2023年5月15日星期一,3,一：

介绍一种提高真空的方法和系统,提高真空的重要性和对供电煤耗的影响程度660MW超临界机组背压修真曲线（见附件1）（75%额定负荷时，真空在2.5KPa以上时，平均真空每变化1KPa，热耗变化1.6%，（供电煤耗为300320克时，影响供电煤耗变化4.85.1克）,2023年5月15日星期一,4,介绍一种提高真空的方法和系统,提高真空的重要性和对供电煤耗的影响程度邹县1000MW超朝临界机组背压修正曲线70%负荷下，真空在4KPa以上时，平均真空每变化1KPa，热耗变化1.5%。

供电煤耗变化4.5克,2023年5月15日星期一,5,电厂真空变化对煤耗影响曲线600MW亚临界机组，在4.0KPa10KPa之间，真空变化1KPa，额定负荷时影响热耗1.1，75负荷时，影响热耗1.25。

2023年5月15日星期一,6,各类机型真空变化1KPa对供电煤耗的大致影响,根据试验可知：

可以提高10.5KPa,按提高0.5KPa计算。

不同机组年节约标煤为：

加权平均：

1000MW：

7500吨/年；600MW：

5000吨/年；300MW：

1700吨/年；,2023年5月15日星期一,7,试验情况,2023年5月15日星期一,8,见附件3,2023年5月15日星期一,9,影响真空的因素,水温；水量；空气分压的影响凝汽器压力蒸汽分压空气分压（低压下空气分压比例很大）4.传导热阻：

水管金属传导热阻；水膜厚度；管壁表面空气膜厚度；5.水侧对流强度和汽侧对流强度的分布均匀性以及过冷区结构6.沸腾或凝珠传热形式；7.热负荷（排汽量或单位面积的传热量）减少分压的方法：

空气分压取决于漏入量与抽出量的平衡；增加运行台数，真空泵容量不能增加抽出量的原因。

首先必须要知道真空泵的工作原理和基本特点,2023年5月15日星期一,10,真空泵工作原理,容积；入口压力与水温的关系；性能曲线差17KPa.开始影响。

见图,2023年5月15日星期一,11,真空泵工作特点,真空泵特性曲线17-18KPa时抽吸能力下降（水温15度时）真空泵吸入压力工作水温下的饱和压力之差对吸入能力的影响巨大，,从6KPa升值10KPa，抽气能力48增至65立方米/小时。

增加35。

真空泵吸入压力与工作水温下的饱和压力之差对吸入能力的影响巨大，性能与饱和压力差17KPa以上，抽气量才不会增加。

2023年5月15日星期一,12,影响抽气能力的因素：

真空泵转速；真空泵容积压缩比；抽气容积流量的大小；真空泵吸入口压力与工作水的饱和压力之差；抽气介质中蒸汽分压和空气分压的比值；性能与饱和压力差15KPa以上，抽气量才不会增加。

真空泵吸入口压力与工作水温饱和压力之差和吸入量的关系示意图,2023年5月15日星期一,13,真空泵的特性曲线,2023年5月15日星期一,14,2023年5月15日星期一,15,真空泵吸入压力与工作水温下的饱和压力之差对吸入能力的影响巨大，性能与饱和压力差17KPa以上，抽气量才不会增加。

（见下图）容积流量大致不变（低压下减少。

蒸发原因）结论：

真空泵的抽气能力与水温关系巨大,2023年5月15日星期一,16,2023年5月15日星期一,17,2023年5月15日星期一,18,2023年5月15日星期一,19,2023年5月15日星期一,20,真空提高装置工作系统与原理,密封水采用冷冻水，工作水采用冷冻水，即冷冻水为真空泵的循环工作水。

（作用：

增加差压）在真空泵的空气管上喷淋冷冻水，进一步减少被抽气体的蒸汽成份。

（作用：

减少容积）冷冻水到凝汽器过冷区中心，进一步冷却残余蒸汽。

（作用：

减少容积）冷冻水去汽水分离器和冷却器，最大限度使工作水温降低。

（作用：

降低工作水温）总之：

减小凝汽器空气分压试验证明：

这样可以使真空提高1.50.3KPa（与机型和内部过冷却区结构有关，根据统计也与真空严密性有似乎有关）具体情况应通过水温敏感性试验确认。

（已经运行的机组有：

第一代：

德州;提高0.3KPa第二代：

邹县5机组提高0.5KPa，第三代：

邹县8机组0.60.7KPa（正在实施中）,2023年5月15日星期一,21,改造前的摸底试验方法（水温敏感性试验）,试验条件：

负荷稳定；（最好80负荷左右，波动不超过5MW，否则需要修正）试验过程：

关闭真空泵冷却器的进口水门，关闭后立即测量真空泵汽水分离器的管壁温度（用红外测温计测量），每分钟测量一个数据，待被测数据上升约12度后，立即打开被关毕的冷却器的进水门。

数据继续测量，直至汽水分离器的管壁温度完全恢复到原来状态，（一般为1520分钟）。

记录表格见附件1。

其他数据从电子间打印出即可，需要的数据有：

（有高低压A和B凝汽器的两侧数据都要）真空A和B；排气温度A和B；凝结水温度，负荷，循环水进凝汽器水温。

（数据精度应保留小数点2位，第三位四舍五入。

）提供真空严密性提供：

本机组背压修正曲线，凝汽器特性曲线，100；75；50THA工况的平衡图，凝汽器端面管布图。

根据上述数据给我后，可以免费提供一份技改可行性报告（参考件）我的邮箱：

姓名：

宋涛；电话：

13006593693实验证明水温敏感性与真空严密性不一致。

仅仅是大概趋势一致。

2023年5月15日星期一,22,2023年5月15日星期一,23,见附件3,2023年5月15日星期一,24,二供热机组的节能潜力与方法,存在问题：

抽汽参数太高以供民用汽为例：

需要110度（尖峰130度），用0.5-0.8MPa（表压）压力对外供（饱和压力的温度为158.8-184.06度）。

考虑到端差为5度，加热温度也在150度以上。

这是极大的浪费。

压力为0.07（表压）饱和温度就是115.17度。

考虑5度端差和管阻。

0.1MPa（表压）足够。

解决方法：

1：

加背压机330MW机组中压缸排汽10050负荷时，压力为0.90.46MPa，焓值为31393159kj/kg，假定排气压力为0.17MPa,排汽117度，焓值2700kj/kg，200吨/小时平均可发约2万负荷（汽耗约10公斤/千瓦时）也就是说：

抽汽量200吨时比直接高参数供热可多发电接近2万负荷。

在同样供热情况下供电煤耗又可下降约814克。

（负荷不同影响不同）,2023年5月15日星期一,25,二供热机组的节能潜力与方法,2：

背压机与溴化锂机组联合供热（溴化锂制冷机动力可采用排汽也可以用烟气加热水到85度后使用，但是成本较高）,2023年5月15日星期一,26,二供热机组的节能潜力与方法,3：

蒸汽喷射压缩升压技术供热（如图示：

）,2023年5月15日星期一,27,三：

回热系统和设备的节能改造,1过热减温水和再热减温水的位置2三段抽汽过热度的利用3高加疏水和低加疏水系统改造4烟温余热的利用（低压省煤器的利用和制冷提真空）5低加抽汽系统问题（例如：

端差大；低加温升低，抽汽阻力、水位、两项流、堵管、过热疏水和冷却疏水段，各个疏水点如何克服压力低问题到高级的能位位置；喷射压缩泵应用）6给水泵效率的判定与对热耗的影响7连排，定排，除氧器热量回收；轴加温升高原因与处理8辅机系统设备匹配不合理造成辅机设备效率低，水泵不配套（例如原来邹县水源地泵）100KW以上的应节能调查9低加或高加温升小原因分析（管道弯；气阻；水位；堵管；漏气；两项流水位调节等）以上项目较杂可以打包进行：

过热与再热喷水；高低加疏水系统的节能改造，外置式过热冷却器与提高给水温度同时打包处理见系统图：

2023年5月15日星期一,28,三：

回热系统和设备的节能改造,2023年5月15日星期一,29,四：

冷端系统常见问题的解决问题,1凝汽器充不满水的解决方法（黄台，威海，蓬莱等江边或海边机组尤为严重，见系统图）2冷却塔方面节能技术（闲置塔应用、塔内虹吸问题、滕州为例，见图）3循环水泵的节能改造（效益分两部分，一部分为效率提高后的节电量，另一部分为水量增加对凝汽器真空影响产生的效益，变频的应用，莱城电厂效率能提高20，分析见图.曲线）,2023年5月15日星期一,30,凝汽器充不满水的解决方法,2023年5月15日星期一,31,凝汽器充不满水的解决方法,2023年5月15日星期一,32,冷却塔方面节能技术（塔面积偏小的原因|）,2023年5月15日星期一,33,冷却塔方面节能技术（闲置塔利用）,调研情况：

某电厂根据统计2008年统计四台机组平均运行小时数为7460小时，平均每台机组停机时间为1300小时，占运行小时数的17.4%,如果停机时利用闲置冷却塔可以降低运行机组的出塔水温，提高真空。

节能潜力分析：

可以利用闲置冷却塔降低循环水温度提高真空如果降低出塔水温1.2度（冷却塔必须能建立虹吸的基础上），真空可提高0.4KPa可降低供电煤耗1克.（如果水量不足造成虹吸无法建立应先解决建立虹吸问题）效益分析：

两台3和4机组如果互为利用闲置冷却塔时间为17，利用期间煤耗降低1克，全年平均降低0.17克；两台机组年发电量总量30亿度，可节约标煤510吨，年节约成本35.7万元。

具体方法是：

把两个塔的进水和出水用虹吸方式连接，一旦建立虹吸就成了两个塔并联运行，一旦虹吸破坏，就成了独立系统。

并建立一套自动操作系统和自动投入系统。

投入产出与回收年：

限根据现场情况，建立管道不超过100米，使用140010管道约160米，两个塔设备管道系统和土建费用60万；软件与控制系统30万,总投资90万元，总投资90万元；年回收35.7万元，回收年限2.52年,2023年5月15日星期一,34,冷却塔方面节能技术（闲置塔利用）,2023年5月15日星期一,35,循环水泵的节能改造,存在问题：

泵效率（尤其是单泵）60左右，材质差冲刷严重。

流量不配套（建议变频）（相关因素：

负荷；水温；真空；最小供电煤耗优化的软件支撑变频和流量）塔与流量不配套，虹吸建立不起来解决方法：

我们可以改造：

水泵改造：

莱城改过效果良好（59提高到80以上）水塔改造与管理（塔效率应在6070属正常，低于60不正常）在冷却塔运行中调整各个渠道的分配水量均匀，整理或更换喷嘴或溅水碟，防止形成水柱或堵塞。

清查填料是否存在堵塞或通天孔。

清理淤泥和树叶等杂物，防止流道堵塞检查淋水密度是否均匀塔的改造尽量增大淋水面积根据不同机组背压曲线，确定形成虹吸的水量，否则影响热耗。

（检查出塔水温高于湿球温度7度以上应检查原因。

正常应低于或等于6度，一度影响11.5克）,2023年5月15日星期一,36,五：

节能工作中的几个误区,大气式喷射器的使用范围两项流技术与应用。

冬季循环水泵运行方式的选择与分析有的厂家的喷射分配器回收系统的问题给水泵迷宫水封的利弊化学补水喷淋式存在问题与解决方法（内喷与外喷）（附件）,2023年5月15日星期一,37,大气式喷射器的使用范围,2023年5月15日星期一,38,大气式喷射器的使用范围（示意图）,2023年5月15日星期一,39,大气式喷射器的使用范围,结论：

加装水环式真空泵喷射器，适合于化工，医药系统，在被吸容器封闭或漏入量空气相当小的情况下是适宜的。

但是对于电厂而言对于真空严密性特好的机组，（即严密性0.08KPa/min以下的），为了防止叶轮汽蚀可以加装；对于真空严密性一般或不好的（即严密性0.1KPa/min以上的机组），可以通过降低水温的方法防止汽蚀，加装水环式真空泵喷射器是虽然防止了汽蚀，但也影响了真空，所以一般情况下不建议使用。

2023年5月15日星期一,40,两项流技术与应用（加热器水位调节不建议使用）,2023年5月15日星期一,41,两项流技术与应用,2023年5月15日星期一,42,冬季循环水泵运行方式的选择与分析（不建议冬天循环水泵单台低速运行）,发现问题：

节能调查某电厂情况如下：

调查当天气温12度（晴），湿球温度大约在5度，1和2机组（150MW）在满负荷下真空为99KPa，排气温度28度，出塔水温11.8度（与湿球温度差6.8度），进塔水温23度，进出水温差11.2度。

端差5度。

水塔效率为：

62。

（正常为6070）属于基本正常状态。

而3和4机组（300MW）在同一天同一时刻，也在满负荷下真空为96KPa，排气温度37.2度。

出塔水温为度17.2度，（与湿球温度差12.2度）进塔水温为31.4度，进出水温差14.2度，端差5.8度，水塔效率为：

53.7%;水塔效率明显偏低。

1期与2期，都在满负荷下，排气温度相差9度。

真空相差2.5KPa。

使供电煤耗增加5克分析：

1：

与湿球温度差正常5-6度左右,否则塔有问题;塔效率可用下列公式表达：

=（t1t2）/（t1-），一般水塔效率在6070之间。

小于60时，应检查水塔。

（t1：

进塔水温；t2：

出塔水温；环境湿球温度。

）2：

进出水温差（满负荷一般在10度由背压曲线决定见曲线1）水量偏少措施：

水量和水量试验（何时见虹吸）；塔虹吸问题改造；建议变频（变频调节软件计算参数有：

温差；水温；背压曲线；凝汽器特性曲线；负荷；真空；最终以供电煤耗最低为依据）目前大部分电厂运行极不合理，节能潜力约2克左右循环水泵运行方式应以供电煤耗最低为目标,2023年5月15日星期一,43,冬季循环水泵运行方式的选择与分析,2023年5月15日星期一,44,不建议采用如下系统回收除氧器排汽,2023年5月15日星期一,45,给水泵迷宫水封对系统的负面影响化学补水喷淋位置对真空的影响,各个电厂提出的问题综合回答：

一脱二的可行性；实验数据与实际数据的推算；降温越多越好吗；射水器的机组与水环式的效果有区别吗；制冷机常见问题的解决；一代二代三代的经济型与安全性有哪些改进；修正曲线的真实性与有无验证方法；冬天制冷机是否运行有效果吗；水温降到多少为最佳；水温对真空的敏感性与哪些因素有关；风冷机组安装此系统的效果如何；机组长年不可能带满负荷，而现在只有低负荷背压修正如何解决；.,2023年5月15日星期一,46,谢谢大家,2023年5月15日星期一,47,目前电厂节能流行措施简介,给水泵电改汽的利与弊（大港和淮阴电厂改进报告，见附件）凝结水泵各个用水对系统经济性的影响。

再回系统的、应最好温度大致接近，否则损失、大小与位置和温差。

例如给水泵密封（射水器应用）冷却塔通过简易改造，一般为湿球温度高五到六度正常（因素很多），否则为差，经济效益约0.2-1.5克/千瓦时（视原来运行状况而不同）出塔水温同等条件下，降低0.2-1.5度,测试方法相对比较法。

我们总承包）,2023年5月15日星期一,48,目前电厂节能流行措施简介,冷却塔检修应注重：

冷却塔的冷却效果直接影响机组的真空，出塔水温每变化1度，影响大约1克/千瓦时，然而各个电厂对冷却塔的重视程度远远不够，对于同一个电厂同类型机组的冷却塔同负荷时出塔水温相差2-3度，真空也相差1Kpa左右，应找出原因，使出塔水温将到最佳状态，所谓最佳状态，可用经验大致判断：

在设计状态下，正常出塔水温应当比当时的湿球温度高不大于6度为正常，大于6度甚至大于8度以上均属不正常水塔，应及时处理，处理方法并不困难，只是比较辛苦，一般处理方法为：

。

以上工作技术没有难度，只是重视不足，如果整理后出塔水温降低一度，大约0.8-1克/千瓦时的经济效益，也是非常客观的。

冷却塔的清理与试验方法,冷却塔的换热效果试验（出塔水温1度大约0.60.9克,与水温有关）（湿球温度高6度，相同机组同负荷比较出水温度）简易试验方法。

绝对值不准确，但是相对值准确。

（清理通道，均匀，防气和水短路，充分边缘面积。

）冷却塔的清理和整理和部分更换,