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汽轮机的冷源损失是火力发电厂中能量损失最大的一部分,在常规的凝汽式火力发电厂中,汽轮机排汽在凝汽器中被冷却而凝结成水,同时冷却水被加热,其热量通过水塔散发到大气中,从而产生汽轮机的冷源损失。冷源损失约占发电能量的60%左右,是造成火电厂循环热效率低的主要原因。
探讨降低冷源损失的方法及对冷源损失中的热能进行回收利用的方法是火电厂节能工作的重点,对提高发电厂总热效率具有十分重要的意义。为了减小汽轮机的冷源损失,在汽轮机的发展过程中经历了以下几个阶段:(1)回热抽汽;(2)用背压式汽轮机或调整抽汽式汽轮机;(3)汽轮机低真空供热;(4)热泵技术应用。电力集团拥有的汽轮发电机组容量小,又普遍带有民用供热任务,降低这些汽轮机的冷源损失是挖潜增效、提高全厂热经济性重要途径之一,据此开展了降低汽轮机冷源损失的技术研究。本文结合大庆油田电力集团所辖热电厂的实际情况,重点研究探讨背压式汽轮机、循环水低真空供热及热泵技术在降低汽轮机冷源损失方面的适用性及优缺点。
本文主要研究内容有:通过论证和计算三种降低冷源损失的方法,得出结论:(1)抽凝机改造成背压式汽轮机,这种方式最成熟、最经济、最完全的,在条件成熟的情况下应优先考虑把宏伟热电厂的#2机改造成背压机组。本项目实施后可节约标准煤3.6万吨/年,符合国家节能减排的政策;(2)低真空循环水供热,从理论上来说肯定具有十分明显的效果,而且改造起来也不费事,在小机组上具有多年应用的经验,改造后在不增加燃料消耗的情况下可增加供热面积70万平方米;(3)热泵技术回收冷源损失中的热量具有明显的优势。电厂循环冷却水有相对清洁的水质,相对稳定的流量和温度;电厂又有充沛、廉价的电力、热力,尤其有可驱动热泵的中温、中压废热源,这些都是优势应用条件,该技术应用后每年可节省2.9×104吨标煤,将少向大气中排放522吨粉尘、696吨二氧化碳、243吨氮化物。每年减少冷却水的消耗量142.5×104立方米。