热电厂汽动给水泵节能运行分析

[内容摘要]地方热电厂中的除氧器加热蒸汽一般多为参数较低的低压蒸汽，大多数需要将汽机抽（排）汽减压后才能使用，此间的节流损失很大，而汽动给水泵是利用这部分压差损失的有效措施之一。它投资少、见效快，节能降耗经济效益显著。

[关 键 词]热电厂 汽动给水泵 节能

Abstract: The deaerator heating steam local cogeneration power plant in general is low pressure steam parameters of low, most need to turbine extraction (row) steam decompression can be used, the throttle loss here a lot, and steam feed pump is an effective measure to take advantage of this part of the loss of pressure difference. It is less investment, quick effect, energy saving and remarkable economic benefit.

Key words: thermal power plant; steam feed pump; energy saving

中图分类号：[TM622]文献标识码：A文章编号：

引言

在一般地方热电厂的设计过程中，除氧器的用汽参数均较低，多数是将在汽轮机中做过功的排汽通过减压的方式直接引入除氧器做为加热汽源。这部分蒸汽在减压过程中势必存在大量的节流损失，而如何有效地减少和利用这部分蒸汽差压，提高热电厂运行经济性，一直是设计人员和电厂工程师们深思的一个问题。

本文重点介绍合肥天源热电有限公司采用汽动给水泵工程实例，分析其可行性和经济性,以及汽动给水泵的应用情况。

工业汽轮机的适用条件分析

近年国内许多公司相继开发、推出热功联产汽轮机（小工业汽轮机），用它作为动力装置拖动锅炉给水泵运行。

工业汽轮机和电动机作为给水泵的两种拖动原动机，如果不考虑适用条件，仅仅直接从动力源——蒸汽和电能的成本直接比较，工业汽轮机的运行成本是电动机的3～5倍。但如果工厂满足下述三个前提条件，则工业汽轮机的经济性就会体现得非常强：

① 必须有消耗低品味蒸汽的加热器，如除氧器等；

② 热电厂中没有此低品味的工业抽汽或背压排汽；

③ 工业汽轮机的排汽必须能被除氧器全部消耗完。

因为加热除氧器内给水必须要使用蒸汽，而热电厂中没有此级别专供汽源，此时若没有工业汽轮机，除氧器需用的0.2MPa低品味汽源就要从0.98MPa（各厂供汽压力不一）的供热蒸汽母管减压至0.2MPa再供除氧器使用，0.78MPa的压差白白消耗在了减压阀上。而工业汽轮机恰恰梯级利用了此部分能量，0.98MPa的蒸汽进入工业汽轮机，背压0.2MPa排汽入除氧器，用于加热锅炉给水，工业汽轮机做功拖动锅炉给水泵转动，节省了原用于拖动给水泵所消耗的电能。

这样就可以有效利用除氧器加热汽源的压差，在几乎不增加（少量）汽耗的情况下将泵送同样给水量的电耗节省下来，使厂用电量大大降低，从而达到节能的目的。

汽动泵与电动泵运行经济性比较

前面我们提到汽动泵运行经济性，下面根据合肥天源有限公司的汽动泵运行情况（单台给水泵），与除氧器减压阀供汽方式下电动给水泵运行经济性做简要分析比较，以供参考。

经济性比较

电动给水泵运行

6#电动泵运行期间，在接带65t/h给水量时运行电流330 A，除氧器每小时需要减压用汽3吨。6#电动泵为功率220KW的低压电机，功率因素取0.85，电价取上网电价0.428元/千瓦时，蒸汽成本取140元/吨。

每小时耗电量 330×0.38×0.85×1.732＝184.6 kw.h

每小时耗电成本0.428×184.6＝79元

每小时耗用蒸汽成本140×3＝420元

加热、输送1吨给水耗成本（420＋79）/65＝7.677 元/t

按全年总给水600000吨计算，年运行成本 7.677×600000＝4606290元

汽动给水泵运行

1#汽动泵运行，期间接带82t/h给水量，汽动泵每小时耗用外供蒸汽3.9吨，蒸汽压力0.75Mpa,蒸汽温度244℃，供热蒸汽成本取140元/吨。

每小时运行成本140×3.9＝546元

加热、输送1吨给水耗成本 546/82＝6.659元/t

按全年总给水600000吨计算，年运行成本6.659×600000＝3995122元

经济性比较

根据前面分别测算的两种工况对比，可以明显看出，汽动给水泵代替电动给水泵运行经济效益非常可观，按照年输送600000吨总给水量的保守估算，根据下表可以看出汽动泵运行年节约成本可观。

汽动泵运行比电动泵运行年节约成本在611168元。

我公司单台B0.22—0.98/0.2热功联产工业汽轮机采购需要36万元，建设单台汽动给水泵配套管道及阀门费用约8万元左右，投资一台汽动给水泵（较之电动给水泵）的静态回收期约为:

（36 + 8）/ 61.1168 × 12 = 8.64 月

投产8个多月左右节约的运行成本即可收回全部投资，往后每年可为企业降低成本60多万元，经济效益十分显著。

典型工况下的汽动泵运行经济性分析

下面结合我公司一段时期的汽动泵运行经验总结，对一些典型的运行工况分析情况做简要说明，请各位领导指正。

大家知道我们选用汽动泵的根本目的在于：有效利用除氧用汽的减压节流损失，降低运行厂用电成本。

但我公司目前运行的2#抽凝机组本身设计有一路二级非调整抽汽直接供除氧器用汽，流通过程中基本不存在节流损失。因此在都是蒸汽作功后排汽直接进入除氧器的情况下，就需要测算同样蒸汽量的基础上，是经过二抽发电进除氧器经济还是经过汽动泵作功省电更合算了。

因为实际运行中两种运行方式的经济性相差微乎其微，所以我们就以两种方式额定工况下的理论参数计算来比较。

汽动泵额定工况下运行

耗用蒸汽量4.6 t/h，节省厂用电220 kw

二抽抽汽供除氧器

图3 是武汉汽轮机厂提供的我公司2#汽轮机组额定工况下的《热力系统平衡图》

根据《热力系统平衡图》我们可以得到每一级抽汽口蒸汽的焓值、流量，进而计算出每一级抽汽间的理论焓降、通流流量，再推导出每一级抽汽间的作功能量和每一级抽汽间的能量比，最后计算出每一级抽汽间的单级发电量并得出每吨蒸汽的单级发电量（见下表）。