论文部分内容阅读
摘 要：通过对本文的分析，发电厂汽轮机运行仍存在许多亟待解决的问题。在技术问题方面，还存在管理不善的因素。面对这种情况，需要对电厂汽轮机进行综合分析，并从理论认识水平到技术处理水平进一步改进和优化。因此，电厂企业应充分利用先进科学技术优势，优化汽轮机操作系统，使其更适合电厂的经济运行环境，同时增强员工的综合素质和故障处理能力，确保汽轮机安全高效运行，使其实现整体运行水平，对社会各方面的电力需求。
关键词：小型工业汽轮机；热电厂；给水泵
引言
工业级汽轮机的结构和原理与普通汽轮机类似，根据热力系统的特点分为背压式和凝汽式。其中背压式工业汽轮机又可分为分为主蒸汽进汽、排汽入供热蒸汽管道和供热蒸汽进汽、排汽入除氧器两种，主要用于拖动空气压缩机、水泵、风机等转动设备。
1小型工业汽轮机驱动给水泵系统简介
在某电厂增加一台130th次高温亚高压锅炉。由于热用户生产的周期性变化，使用蒸汽进料泵，蒸汽入口来自三个第35中温中压锅炉，工业汽轮机的新蒸汽主管。排出的蒸汽进入大气除氧器，对锅炉给水进行热脱气。系统原理图如图1所示。
2小型工业汽轮机驱动给水泵的优点
2.1实现无级调速
工业汽轮机可根据锅炉负荷调节进料泵速度，使运行可靠稳定，提高运行效率，降低能耗。改变进料泵速度，调节给水流量，比供水运行平台电控阀更经济。高性能消除了长期节流造成的缺点，严重影响了调节精度。同时，简化了供水调节系统，操作方便。由于调节精度高，有利于控制滚筒的水位和新蒸汽的温度，改善锅炉设备，提高运行可靠性和新蒸汽质量。
2.2提高整个机组的热效率和经济效益
工业汽轮机的蒸汽源来自中温中压锅炉的新型蒸汽主管。工作后，背压废气进入大气除氧器，使蒸汽的高等级能量实现逐步分级和利用。此外，工业汽轮机取代了大型电动机。它还可以有效地降低功耗并降低发电成本。
2.3锅炉运行可靠性相对提高
由于工业汽轮机可以使用锅炉剩余蒸汽的正常运行，工业汽轮机驱动给水泵，防止因耗电中断和锅炉水位快速下降造成的干烧，从而构成锅炉运行的危险。同时，美国WOODARD速度控制系统易于操作可靠。
2.4对用电系统的影响小
最初，大容量高压头部进给泵功率大，启动电流大，对功耗系统的影响也很大。传统的电机-液压耦合速度调节操作模式可以减少启动时的功耗系统。但由于大功率泵通常配备6kV或10kV的高压电动机，仍然需要高压电缆和相关的辅助设施。应用工业汽轮机进料泵的安全性高于电机驱动的进料泵。
3工业汽轮机驱动给水泵的经济性分析
3.1有关参数
以某厂的第130台高温亚高压锅炉为例，第150台给水泵需要配备630kW的电机功率和10kV的电机电压。如果使用工业汽轮机作为驱动功率，则速度调节范围为1500～3000rmin。输出功率为120kW至800kW。相关参数如下：
额定功率：0.63MW
单位形式：背压式
输出速度：1500/3000r/min
背压：0.5MPa
排气蒸汽温度：255°C
蒸汽消耗量为630kW：9.63t/h
考虑到3%的蒸汽水损失，工业汽轮机的蒸汽消耗为D=9.6×1.03=9.89t/h。
计算：工业汽轮机的热耗为：3.284GJ/h3.2经济性分析
（1）根据6500h的水泵运行，发电成本按0.35kW/h计算，汽轮机热耗价格为50元/GJ（约为热电企业外加热汽油价格为150元/t））；
工业蒸汽轮机的年节电量为：
630×0.35×650010000=1，433，500元。
工业蒸汽轮机的年热成本是：
3.284×50×650010000=10673万元。
年营业成本143.325-106.73=3659.5万元。
（2）设备投资
工业汽轮机方案：主体45万元，系统材料费15万元，建设费12万元，合计72万元。
传统方案：7万台电动机，18万元液压联轴器，5万元高压电缆及相关设施，3万元建设成本，共计26万元。
工业汽轮机解决方案比传统方案的设备投资多72-26=46万元。
工业汽轮机只需15个月即可收回增加的投资，工业汽轮机的设备投资可在2年内收回。并且火力发电厂的发电成本越高，采用工业汽轮机方案的经济效率越高。
3.2其它效益
由于工业汽轮机噪音低，运行可靠，故障率低，大修周期一般为5年左右，维修成本低于电机加液力耦合器。同时，工业汽轮机充分利用了高能级的脱气加热蒸汽。并有效降低工厂的耗电率。
4小型工业汽轮机在热电厂给水泵上的应用效果
小型工业汽轮机用于驱动给水泵后，工业汽轮机转动部件少，噪音低，运行可靠，故障率低；检修周期约为8年，维护方便，密封部件更换时间短。动力蒸汽的压力波动可以使输出速度在一定范围内保持不变，这样可以更好地保证给水泵的正常连续运行，降低维护成本。同时，蒸汽轮机用于提取能量，从而可以提高发电机组的效率，并且可以降低设备的功耗率。
目前，国内工业汽轮机设备已经系列化，可以满足不同使用要求，广泛应用于石油，化工，冶金，纺织，印染，造纸等行业。
5结语
近年来，世界能源紧张，环境保护形势严峻，中国也受到影响。特别是近年来，煤炭和石油价格飙升，环保标准有所提高，电厂的成本大大增加，而上网电价和热价涨幅有限，使得热电的利润率企业越来越小，甚至造成损失，很难维持。为此，我们组织相关技术人员从工厂设备和系统中能源综合利用的角度合理分配和使用能源。对整个工厂的热力系统及其能量转换过程进行了逐一研究和分析，并利用蒸汽能量质量损失较大的环节进行了研究。
参考文献：
[1]陈琪.变型设计在冲动式工业汽轮机方案设计中的应用[J].科技风，2019（05）：179+186.
[2]蓝吉兵，丁旭东，孔建强，陈金铨，隋永枫，毛汉忠.工业汽轮机高效压力级叶型优化与应用[J].热力透平，2018，47（04）：264-267+272.
[3]王宏生.汽輪发电机运行故障诊断与预防[J].科技创新与应用，2015（13）：110.
关键词：小型工业汽轮机；热电厂；给水泵
引言
工业级汽轮机的结构和原理与普通汽轮机类似，根据热力系统的特点分为背压式和凝汽式。其中背压式工业汽轮机又可分为分为主蒸汽进汽、排汽入供热蒸汽管道和供热蒸汽进汽、排汽入除氧器两种，主要用于拖动空气压缩机、水泵、风机等转动设备。
1小型工业汽轮机驱动给水泵系统简介
在某电厂增加一台130th次高温亚高压锅炉。由于热用户生产的周期性变化，使用蒸汽进料泵，蒸汽入口来自三个第35中温中压锅炉，工业汽轮机的新蒸汽主管。排出的蒸汽进入大气除氧器，对锅炉给水进行热脱气。系统原理图如图1所示。
2小型工业汽轮机驱动给水泵的优点
2.1实现无级调速
工业汽轮机可根据锅炉负荷调节进料泵速度，使运行可靠稳定，提高运行效率，降低能耗。改变进料泵速度，调节给水流量，比供水运行平台电控阀更经济。高性能消除了长期节流造成的缺点，严重影响了调节精度。同时，简化了供水调节系统，操作方便。由于调节精度高，有利于控制滚筒的水位和新蒸汽的温度，改善锅炉设备，提高运行可靠性和新蒸汽质量。
2.2提高整个机组的热效率和经济效益
工业汽轮机的蒸汽源来自中温中压锅炉的新型蒸汽主管。工作后，背压废气进入大气除氧器，使蒸汽的高等级能量实现逐步分级和利用。此外，工业汽轮机取代了大型电动机。它还可以有效地降低功耗并降低发电成本。
2.3锅炉运行可靠性相对提高
由于工业汽轮机可以使用锅炉剩余蒸汽的正常运行，工业汽轮机驱动给水泵，防止因耗电中断和锅炉水位快速下降造成的干烧，从而构成锅炉运行的危险。同时，美国WOODARD速度控制系统易于操作可靠。
2.4对用电系统的影响小
最初，大容量高压头部进给泵功率大，启动电流大，对功耗系统的影响也很大。传统的电机-液压耦合速度调节操作模式可以减少启动时的功耗系统。但由于大功率泵通常配备6kV或10kV的高压电动机，仍然需要高压电缆和相关的辅助设施。应用工业汽轮机进料泵的安全性高于电机驱动的进料泵。
3工业汽轮机驱动给水泵的经济性分析
3.1有关参数
以某厂的第130台高温亚高压锅炉为例，第150台给水泵需要配备630kW的电机功率和10kV的电机电压。如果使用工业汽轮机作为驱动功率，则速度调节范围为1500～3000rmin。输出功率为120kW至800kW。相关参数如下：
额定功率：0.63MW
单位形式：背压式
输出速度：1500/3000r/min
背压：0.5MPa
排气蒸汽温度：255°C
蒸汽消耗量为630kW：9.63t/h
考虑到3%的蒸汽水损失，工业汽轮机的蒸汽消耗为D=9.6×1.03=9.89t/h。
计算：工业汽轮机的热耗为：3.284GJ/h3.2经济性分析
（1）根据6500h的水泵运行，发电成本按0.35kW/h计算，汽轮机热耗价格为50元/GJ（约为热电企业外加热汽油价格为150元/t））；
工业蒸汽轮机的年节电量为：
630×0.35×650010000=1，433，500元。
工业蒸汽轮机的年热成本是：
3.284×50×650010000=10673万元。
年营业成本143.325-106.73=3659.5万元。
（2）设备投资
工业汽轮机方案：主体45万元，系统材料费15万元，建设费12万元，合计72万元。
传统方案：7万台电动机，18万元液压联轴器，5万元高压电缆及相关设施，3万元建设成本，共计26万元。
工业汽轮机解决方案比传统方案的设备投资多72-26=46万元。
工业汽轮机只需15个月即可收回增加的投资，工业汽轮机的设备投资可在2年内收回。并且火力发电厂的发电成本越高，采用工业汽轮机方案的经济效率越高。
3.2其它效益
由于工业汽轮机噪音低，运行可靠，故障率低，大修周期一般为5年左右，维修成本低于电机加液力耦合器。同时，工业汽轮机充分利用了高能级的脱气加热蒸汽。并有效降低工厂的耗电率。
4小型工业汽轮机在热电厂给水泵上的应用效果
小型工业汽轮机用于驱动给水泵后，工业汽轮机转动部件少，噪音低，运行可靠，故障率低；检修周期约为8年，维护方便，密封部件更换时间短。动力蒸汽的压力波动可以使输出速度在一定范围内保持不变，这样可以更好地保证给水泵的正常连续运行，降低维护成本。同时，蒸汽轮机用于提取能量，从而可以提高发电机组的效率，并且可以降低设备的功耗率。
目前，国内工业汽轮机设备已经系列化，可以满足不同使用要求，广泛应用于石油，化工，冶金，纺织，印染，造纸等行业。
5结语
近年来，世界能源紧张，环境保护形势严峻，中国也受到影响。特别是近年来，煤炭和石油价格飙升，环保标准有所提高，电厂的成本大大增加，而上网电价和热价涨幅有限，使得热电的利润率企业越来越小，甚至造成损失，很难维持。为此，我们组织相关技术人员从工厂设备和系统中能源综合利用的角度合理分配和使用能源。对整个工厂的热力系统及其能量转换过程进行了逐一研究和分析，并利用蒸汽能量质量损失较大的环节进行了研究。
参考文献：
[1]陈琪.变型设计在冲动式工业汽轮机方案设计中的应用[J].科技风，2019（05）：179+186.
[2]蓝吉兵，丁旭东，孔建强，陈金铨，隋永枫，毛汉忠.工业汽轮机高效压力级叶型优化与应用[J].热力透平，2018，47（04）：264-267+272.
[3]王宏生.汽輪发电机运行故障诊断与预防[J].科技创新与应用，2015（13）：110.