热电联产机组热网加热器换热方式对比分析

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1、热电联产机组热网加热器换热方式对比分析原创2016-09-07周天情黄军军摘嬰：某300MW热电联产机组的供热抽汽在供热首站与热网循环水进行换热，常规设计是采用单级抽汽进行换热，本文探讨了采用两级抽汽进行梯级换热的方案。通过计筇分析，采州两级抽汽进行梯级换热可以明显提髙换热效率，增加机组出力，降低发电标煤耗，在考虑了初期投资成本增加的情况下，其综合经济收益仍然高于传统中-级换热方案。关键词：热电联产：热网加热器：梯级换热；对比分析1.前言在我l:i北方地区，由于冬季采暖需求较大，热电联产机组占有较大的比例。冋时，由于热电联产机组的

2、热效率大大髙于纯凝式火力发电机组，在煤炭资源口益紧张且节能减排班力与口剧增的今天，全闽新建电厂屮热电联产机组的比例也越來越高。对于常规用于采暖供热的热电联产机组，一般足将汽轮机的某级抽汽引至热网加热器对采暖供热循环水进行肀级换热。根据传热学理论可知，如粜将单级换热改为梯级换热，热效率会冇一定的提升。相应地，梯级换热引起的工程初期投资也会和应增加。因此，对不同换热方式进行热效率和经济性比较，找出最优化的设计方式，对提高机组的经济效益冇着重大的意义。以架300MW热屯联产机组力例，常规没计方案为：从五段抽汽抽収■■定萤的蒸汽通往热网加

3、热器，在对采暖供热循环水进行换热后，蒸汽凝结成疏水经疏水泵送往主机除氣器进行回收。本文将常规设计方案屮的単级换热改为抽収两种不冋参数的蒸汽进行梯级换热，并对两种换热方式进行对比分析，以期对热电联产机组热网加热器换热方式的选择提供依据。2.换热方案介绍以该300MW热电联产机组为例，常规单级抽汽换热方案（方案一）的优点是系统相对简单，占用厂房面积较小，缺点足换热过程中温差较大，降低了换热效率。若改为两级抽汽进行梯级换热（方案二），能够提髙换热效率，且能增加汽轮机的出力，缺点是占用厂房面积较大，且耑耍增加初期投资。2.1常规单级抽汽换

4、热方案如图1所示，从汽轮机五段扣I汽抽収330t/h的蒸汽通往热网加热器，给热网循坏水加热后，蒸汽凝结成疏水，巾疏水泵送往除氧器进行冋收。3290t/h的热网循环水冋水经热网加热器升温后，送往厂外供热。本方案的工作参数如下：五段抽汽压力力0.4MPa,温度力249.7'C;疏水经升伍活伍力力1.2MPa,温度力143.6°C:热网回水灰力力0.4MPa,温度为65*C;热网供水压力为I.OMPa，温度为120'C。0.4MPo,65aC■MBOBB272.4W3290t71单级抽汽換热方案0.4MPo」249.7'C,2963.9

5、kJ/kq；330t/hkOMPaJ2O^■/kg3290t/h1.2MPo330t/h2.2两级抽汽梯级换热方案要进行两级抽汽梯级换热且确保热网供水的温度不变，对该300MW热电联产机组的各级抽汽参数进行研究后，uj采用五段抽汽和六段抽汽对热网循环水进行梯级换热。如阁2所示，从汽轮机六段抽汽抽取124t/h的蒸汽通柱热网低温加热器，将热网循环水加热:至86’C，从汽轮机五段抽汽抽取204t/h的蒸汽通柱热网离温加热器，将热网循环水加热至12CTC。两级抽汽凝结成疏水后纟受疏水泵送往除轼器进行回收，热网循环水流景与方案一相同，仍为

6、3290t/h。木方案的设计参数如下：六段抽汽压力力’0.127MPa，温度为182.4‘C:五段抽汽压力为0.4MPa，温度为249.7'C;两级疏水混合后的压力为1.2MPa，温度为129.3'C:热网循环水回水和供水参数与方案一保持一致。辨7C棟39U/V1.OMPOJ2CTC121iP4.129.yC2两级抽汽梯级换热方案3两种换热方案的汽机热耗计算相对于方案一，方案二中丑段抽汽萤减少了126t/h，六段抽汽虽增加了124t/h，两个加热器的总!琉水虽减少了2t/h，且总疏水温度降低了14.3°C。经计算，相较于方案一，热

7、网加热器疏水总热值有所降低，为了使进入除氣器中的凝结水总流景和总热伉保持不变，进入5兮低加中的蒸汽虽会增加，相应地，进入6号7号低加中的蒸汽虽也会相应变化。经计算，具体变化详见表1.袤1方S—和方S二抽汽量变化》序号名珎萊汽给kJ/xg方《—方S二汽量变化t/h11段抽汽31475S/'tt+022段拍汽30338+033段抽汽32943Ktt♦04段抽汽31437SB*0汽至#5伽29639Kt♦805—•5段抽汽供热29639•1266麵汽至#6咖28380粘-01786段抽汽舰28389&名♦12497段拍汽27178-03

8、2抽汽如果不被杣出，会留在汽轮机里继续做功。因此，在主蒸汽虽流虽一定的惜况下，抽汽虽不同，机组的做功也不一样。抽汽做功萤按下式计算：抽汽做功景=抽汽流最X（抽汽焓-排汽焓）X汽轮机的机械效率X发也机的机械效率，裾此可以筇出由于芥抽汽景不同所引起的做