浅析用锅炉补给水作汽轮机冷油器冷却水源的改革

(呼伦贝尔市特种设备检验所,内蒙古 呼伦贝尔 021000)
摘 要: 阐述了用锅炉补给水替代循环水作冷油器的冷却水源,既简化机组热电联产中冷油器 的供水系统设置,又充分回收损耗热能的技术措施。
关键词:冷油器;冷却水;供水系统;热能;回收
中图分类号:TK264.1+1  文献标识码:A  文章编 号:1007—6921(2008)23—0099—01 

小火电机组低真空运行,实现了热电联产,热效率大幅度地提高。但是机组实行低真空运行 后,由于供热的循环水温度高, 汽轮机冷却油的设备——冷油器已不能再利用循环水进行冷 却,这是热电联产改造中一个比较关键的问题。有单位在设计中采用另设循环水冷却装置解 决,既复杂又不经济。而利用锅炉补给水代替循环水作冷油器的冷却水源,使问题解决既简 单投入少又能回收部分损失热能。神华宝日希勒能源有限公司自备电站用此方法已安全运行 了5年。下面以该电站的改革为例作说明。
1 利用锅炉补给水替代循环水作冷油器的冷却水源的改革

由图可知,改革前进入冷油器和除氧器(即锅炉补给水)的水源是互不关联的。改革后运行 方式:冷油器的冷却水从补给水水泵出口分支管经阀2、4 进入冷油器,通过阀5、3回流入 补给水储水池(冷油器原利用循环水的两个阀均处于关闭状态)。此时除氧器补水仍按原方 式运行。实际上冷油器和除氧器用水是并联运行。    
2 冷油器的冷却相关计算与可行分析
(以神宝公司自备电站3000kw机组为例)
2.1 未改前冷油器的有关数据计算
热流体——油:入口温度:42℃,出口温度:37℃;
冷流体——水:入口温度:22℃,出口温度:25℃。
2.1.1 按照热交换的对数平均温差和算术平均温差公式计算,两种算法ΔT均为16℃,结果 相符。
2.1.2 冷油器的热液体——油,通过热交换放出热量Q的计算:主油泵流量23 000kg/h,油 的冷却温度差42-37=5℃,油的比热C=2.93kJ/kg·k。
Q=23000×2.93×5=336950kJ
2.1.3 冷流体——水,所需的冷却循环水量V计算:水的冷却温度差ΔT:25-22=3℃,  水的比热:C=4.186kJ/kg·k,冷却器的冷却效率:η=0.8。
V=Q/(C·η·ΔT)=336950/(4.186×0.8×3)
=33542kg/h  取V=35T/h
2.2 热电联产低真空运行时改用补给水冷却的最小循环水量计算
2.2.1 按正常运行时冷却水的终温t=33℃,补给水的平均温度按15℃计算:冷却水的温差 ΔT:33-15=18℃。
V=Q/(C·η·ΔT)=336950/(4.186×0.8×18)
=5590kg/h  取V=6T/h
2.2.2 以V=6T/h补给水流量冷却冷油器内油时的平均温度差计算:
ΔT=Q/(V·C·η)=336950/(6000×4.186×0.8)
=16.77℃

按照热交换的对数平均温差(逆流)、算术平均温差按公式计算结果分别为:14.5℃和15.5℃ 。
2.2.3 可行分析:通过上述两种算法结果,都小于未改用补给水前时计算结果(原计算ΔT =16℃)。因此,利用V=6T/h补给水流量冷却冷油器内的热液体——油时,完全可以满足 冷油器的冷却需要,改革方案可行。
3 冷油器冷却水系统的改革效果 

解决了冷油器在热电联产后无循环水利用的困难,确保了汽轮机组的正常运行;利用了正常 应损失的热能;利用了冷油器正常应损失的热能即热流体——油的温度,提高了补给水的水 温,按6M3/h的水量,水温可提高近17℃,利用热值为336 950kJ/h。如常年以此方式运行 ,按年运行10个月(7 320h)计算:
全年可节能:
7320×336950=2466500000kJ=2466500MJ;
折节煤:
2466500/(13.186×0.8×1000)=234T
式中:13.186——燃煤的应用基低位发热量(MJ/kg);
      0.8——锅炉的热效率;
      1 000——公斤化吨的系数。
节省运行循环水量:35-6=29T/h

由于冷油器使用的冷却水是经软化后的补给水,设备无结垢现象,冷却效率提高,寿命大大延 长。

推荐访问:汽轮机 给水 浅析 水源 冷却