整体高速透平II应用于工业供热改造中凸显成效!

时间:2020-03-26 14:54:48 作者:admin 分享到:

近日获悉河南省领导小组办公室印发关于《河南省2020年大气污染防治攻坚战实施方案》,其中提到“2020年底前,全省除承担供热、供暖等任务必须保留的机组外,30万千瓦以下煤电机组原则上全部关停淘汰,60万千瓦及以上煤电机组占全省煤电转机比重达到65%,煤电机组供电煤耗争取达到300克/千瓦时。”这将意味着30万机组是煤电机组起步容量,加上目前经济增长迅速、新能源发电装机容量持续增加,煤电的盈利空间已经处于亏损边缘,亏损的煤电企业数量日益扩大。所以煤电机组转型供热是眼下唯一出路,曾经的主力煤电机型300MW亚临界凝汽机组也在逐渐加入供热队列。工业供热和采暖供热对蒸汽参数的要求不一样,采暖抽汽参数通常0.4-0.6MPa, 利用中压缸排汽,通过位于中低压连通管上的调节阀对外调整供汽,该技术非常成熟,最早在天津杨柳青电厂300MW机组开始成熟应用。而工业抽汽,一般压力较高,根据工业工艺要求不同,有不同的抽汽压力要求,典型的压力有0.981Mpa/1.6Mpa/2.2Mpa,对于300MW亚临界参数凝汽机组,高压缸排汽参数比较合适,但具体抽汽位置略有区别。 工业抽汽流量要求较少时,可从高压缸排汽(冷再管道)这里抽取,但工业抽汽流量如加大,锅炉再热器的流量减少会带来锅炉再热器超温问题,所以大流量工业抽汽从热再管道(即中压缸进口)抽汽更为合适。无论从冷再还是热再抽汽,抽汽压力均远高于实际需要的供汽压力,故安装减温减压器是必不可少的。热力学上蒸汽减压过程是个等焓节流过程,这也是蒸汽能量品位降低的过程,因为蒸汽的压力势能被浪费了。最佳解决方案是安装悬臂式高速蒸汽透平发电机组与原来的减温减压站并联运行,一则实现蒸汽减压的目的,二则回收了蒸汽减压能量发电(属于余压利用)。

 

 

 

案例分享


某电厂有2台335MW亚临界参数凝汽式汽轮发电机组,为满足工业抽汽压力1.6MPa/285℃/流量20-44t/h要求,从两台机组中压主蒸汽(热再)抽汽经过减温减压器获得,现安装一台2MW悬臂式高速透平发电机组,对该减压过程压差进行能量回收发电。


 

一、整体齿轮箱式饱和蒸汽透平(IGST)特点适合于常规凝汽式火电机组进行工业供热改造时,回收蒸汽压差能量发电。

  • 热源适应性广,既可过热蒸汽,也适用含液滴的饱和蒸汽。

  • 按用户蒸汽参数定制,运行效率高(70-83%)。

  • 冲动式单级轮盘设计,轴向推力小,适应工况频繁宽幅波动。

  • 机组整体撬装,安装方便,占地小,无需专门厂房。

  • 启停方便,冷态10分钟、热态1分钟内即可启动供电,不需要像常规汽轮机进行长时间的暖机。

  • 维护简单,正常运行10年内无大修。

  • 机组运转平稳,自动化程度高,振动小,噪音低。



二、机型参数配置


透平额定流量

40t/h

透平额定功率

1500KW

透平内效率(等熵效率)

83.00%

最大功率

1800kW

额定进汽压力、温度

2.85MPa/530

最高允许进汽压力、温度

4.14MPa/530

额定排汽压力、温度

1.6MPa/454.8

额定转速(高速轴)

23000rpm

额定转速(低轴)

3000rpm

发电机容量

2000kW

发电机出线电压

6.3kV

发电机效率

96%

 

三、设备外形尺寸

透平发电机撬块长ⅹ宽ⅹ高为5000mmⅹ3000mmⅹ3000mm,油站撬块占地2300mmⅹ2300mm。


四、经济效益测算

不同于采暖供热有季节性特点,工业供热需要全年保持供应,蒸汽压差发电机组年利用小时数高。

年发电量=发电功率1500kWⅹ年利用小时数8000h=1200万度电

按平均电价0.4326元/度电计算,

年发电收益=1200万度0.4326元/度=519万元

在常规凝汽式火电机组工业供热改造中,采用整体齿轮箱式饱和蒸汽透平(IGST)回收蒸汽压差能发电是完全可行的,具有较高的经济效益.

 

工程案例success case