摘 要:在工业生产过程中,汽轮机是主要的组成部分,在生产中发挥着非常重要的作用。汽轮机凭借自身的强大优势已经得到了越来越广泛的应用,但是要如何才能提高汽轮机效率,在日常工作运行中发现汽轮机射水箱溢流严重造成大量循环水损失,急需解决。采用在汽轮机射水箱溢流管下方安装一个水箱,再添加一台水泵,水泵出口连接循环水回水管,通过回收水泵的出口阀调整流量来控制回收水箱的液位,这样排水就可以完全的利用起来。经过本次技改之后,可以尽量加大射水箱的开度,完全维持汽轮机凝汽器的真空运行,提高机组发电能力,降低循环水浪费。
关键词:汽轮机射水箱;问题;创新改造
华鹤公司汽轮机组射水抽汽系统设置两台高效、并联、多通道式的射水抽汽器及两台射水泵。其中一台运行,一台备用,射水箱容积在 25m3左右。为了维持机组的正常运行,根据设备说明书的要求,射水箱采用不断补充循环水的方式进行降温,多余的水通过溢流口排出。
1 射水箱的简介及存在的问题
汽轮发电机组所配套的射水箱主要作用是向射水泵提供循环冷却水,为了保持凝汽器在高真空的状态下运行,提高汽轮机的效率,要不断将射水箱内的冷却水进行更换,这样势必导致大量的循环水流入排水沟,造成大量的循环水流失,根据计算一天的排水量达120t,加大了环保的压力。为了能完全利用这部分的水量,根据现场的考察,结合目前的生产情况,提出将射水箱的排水引入循环水回水管中再利用。
2 技改措施
在汽轮机射水箱溢流管下方安装一个水箱,再添加一个水泵,水泵出口连接循环水回水管,通过回收水泵的出口阀调整流量来控制回收水箱的液位,这样排水就可以完全的利用起来。
汽轮机射水箱排水回收见图1。其工作原理是工作介质通过喷嘴,由压力能转变为速度能,在混合室中形成高于凝汽器的真空,达到把乏汽混合物从凝汽器内抽出的目的,在扩压管内,工质的速度能再转变为压力能,以略高于大气压力将气体排出。运行中抽汽器抽吸的是凝汽器积存的乏汽,此乏汽温度与汽轮机排汽温度相同,即排汽压力下的饱和温度,实际运行值在36~45℃。此乏汽在抽汽器混合室与工作水混合,由于工作水温度小于抽汽器混合室压力下的饱和温度 (实际是20℃),乏汽将热量传递给工作水,水箱水温升高。要保证射水抽汽器的正常工作,必须保证水箱水温低于抽汽器混合室压力下的饱和温度,按照抽汽器工作压力0.04MPa,查对应饱和温度是28.96℃,即水箱存水运行温度必须小于28.96℃。水温高于抽汽压力下的饱和温度时,在抽汽器混合室部分工作水汽化,造成抽汽器抽吸压力降低,机组真空下降;运行时为保证水箱水温,采取增大补水,用冷水置换热水方法,以降低水温。
图1 汽轮机射水箱排水回收图
抽汽器抽吸乏汽量是50kg/h,查得湿空气焓值hl=1.005*tl+dl(2 501+1.86t1),取乏汽温度45℃与补水温度 20℃进行换热,可计算出放热量Q为:Q=1.005(45-20)+50(2 501+1.86×25)=122 305.13kJ
此热量由水箱20℃补水吸收,水温升高,为保证水温温度稳定且小于28.96℃,射水箱溢流水将此热量带走,由此可计算出射水箱溢流水量T:T=122 305×13kJ÷(工作水28℃时的焓-20℃时的焓)=3 657kg,根据本厂运行经验,实际运行中由于水量未进行换热的补水同溢流水一起排走,造成溢流水量大于上述计算量,在 8~12t/h,在夏季补水温度升高时,溢流水量在15~25t/h。
为了便于管道布置,升压泵出口就近接入循环水系统,循环水压力在 0.15~0.25MPa,因此升压泵压力必须大于0.25MPa。
3 离心泵的参数m3
离心泵的参数见表1。
表1 离心泵的参数
4 经济效益分析
以平均排水量为5t/h,一天排120t,每吨按1元计算为120元,每年运行330d,每年为39 600元。如果原水涨价至3.40元,每天为408元,每年运行330d,每年可节约39 600t原水,可降本增效134 640元。这样还未算计加入的药品的成本,新增加电机耗电情况,380V*10.8A=4.104kW·h*0.58元=2.38元*24h*330d=18 849.6元
134 640元-18 849元=115 791元
减去新增水泵电机用电成本每年可节约115 791元,经济效益比较明显。
另外,在以前的运行中,考虑到排水很浪费,在开排水管时,尽量维持适当的开度,有时在真空不是很低的情况下,也不愿过大的增加开度,然而,经过本次技改之后,运行人员可以尽量加大射水箱的开度,完全维持汽轮机凝汽器的真空运行,提高机组发电能力。
5 结语
通过对射水箱排水回收问题的创新,对现有工艺技术进行了创新改造,有效提升了汽轮机机组的运行水平,达到了预期的效果。