飽和蒸汽輪機在循環(huán)水系統中的應用與實(shí)踐

河南化工●42●HENAN CHEMICAL INDUSTRY2016年第33 卷飽和蒸汽輪機在循環(huán)水系統中的應用與實(shí)踐韓元培，李琦，王彥輝，冷棟云(開(kāi)封龍字化工有限公司,開(kāi)封市聚甲醛基新材料重點(diǎn)實(shí)驗室,河南杞縣475200)摘要:通過(guò)對聚甲醛裝置循環(huán)水泵進(jìn)行改造,將減溫減壓器消耗的能量利用起來(lái),實(shí)現了飽和蒸汽驅動(dòng)汽輪機,從而帶動(dòng)循環(huán)水泵的零電耗運行,達到了節能和發(fā)電的目的,實(shí)現年節約用電4.48x10* kW .h、發(fā)電1. 76 x10°kW.h。關(guān)鍵詞:飽和蒸汽;汽輪機;循環(huán)水泵;節能中圖分類(lèi)號:TQ050.3文獻標識碼:B文章編號:1003 - 3467(2016)01 -0042 -03這一嶄新概念,并將這一概念連同熱功聯(lián)產(chǎn)工業(yè)汽0前言輪機成功地應用于給水泵、風(fēng)機、壓縮機等動(dòng)力設備在工業(yè)生產(chǎn)中,低壓飽和蒸汽廣泛存在。低壓的節能技術(shù)當中(2]。飽和蒸汽由于壓力小、溫度低,很難長(cháng)距離輸送并高1循環(huán)水 系統現狀效利用。一般冷凝后作為鍋爐除氧器給水，直接進(jìn)人采暖系統或者冷卻后重新利用制備工業(yè)用脫鹽開(kāi)封龍字化工有限公司聚甲醛裝置循環(huán)水系水,造成了很大的浪費。飽和蒸汽汽輪機的發(fā)展為統,采用江蘇海鷗技術(shù),符合安全環(huán)保、工業(yè)衛生等低壓飽和蒸汽利用提供了新的途徑。方面要求。循環(huán)冷卻水站的主要作用是將全公司各飽和蒸汽輪機也稱(chēng)為濕蒸汽輪機,用飽和蒸汽生產(chǎn)裝置冷卻設備的溫升水通過(guò)機械通風(fēng)逆流式冷作為進(jìn)汽。由于壓力、溫度都較低,單位質(zhì)量的蒸汽卻塔降低水溫后,由循環(huán)水泵加壓,再供給不同的冷在汽輪機內膨脹作功時(shí)發(fā)出的可用熱量約少--半，卻設備循環(huán)使用。同時(shí),通過(guò)加藥設備對該循環(huán)冷即單位功率所需的新汽質(zhì)量流量約大1倍。卻水進(jìn)行水質(zhì)穩定處理,通過(guò)旁濾池控制循環(huán)水的低壓飽和蒸汽輪機的進(jìn)氣壓力范圍為0.35~懸浮物含量,保證工藝冷卻設備的熱效率。主要裝2.50 MPa、功率范圍為100~6 000 kW、轉速300~置是 2座循環(huán)冷卻水塔.4臺循環(huán)水泵、2臺旁濾過(guò)18 000 r/min。其基本結構特征為沖動(dòng)式原理、單濾器、1套加酸裝置和2套加緩蝕阻垢劑裝置,系統缸、單級或多級噴嘴配汽、整段剛性或撓性轉子、可冷卻水量為9 000 m3/h。來(lái)自管網(wǎng)的循環(huán)冷卻回水傾瓦徑向滑動(dòng)軸承整體基座"。(≥0.2MPa)直接進(jìn)人冷卻塔,經(jīng)噴頭、填料與空氣國內飽和蒸汽輪機生產(chǎn)廠(chǎng)家如青島華捷透平動(dòng)換熱后落人塔底水池,被循環(huán)水泵提升壓力,分別供力有限公司、湖南湘東化工機械有限公司等都開(kāi)發(fā)給各工藝裝置和鍋爐房使用。了自己的專(zhuān)利技術(shù),具有使用壽命長(cháng)、控制操作簡(jiǎn)循環(huán)水系統供水壓力為0.47MPa,溫度24~單、安全性能可靠、經(jīng)濟效益顯著(zhù)等特點(diǎn)，基本解決32 C,回水上塔壓力0.2 MPa,溫度32 ~40C。冷了濕蒸汽流中的微小水滴對汽輪機效率的影響及縫卻塔兩座,風(fēng)機為電機驅動(dòng),雙級調速,功率185隙部位受濕蒸汽泄漏引起的侵蝕問(wèn)題。國內飽和蒸kW/75 kW。循環(huán)水系統設計為560 kW水泵4臺,汽輪機技術(shù)目前已趨于成熟。兩開(kāi)兩備,電機驅動(dòng)功率560 kW。圖1為循環(huán)水冷1995年青島華捷首次在國內提出“熱功聯(lián)產(chǎn)”卻塔示意圖中國煤化工收稿日期:2015 -12-11MHCNMHG作者簡(jiǎn)介:韓元培(1985 - ).男,工程師,從事共聚甲醛技術(shù)開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)管理工作,電話(huà):13723215045。第1期韓元培等:飽和蒸汽輪機在循環(huán)水系統中的應用與實(shí)踐●43●涼水塔.硫酸溶液來(lái)自U21003→緩蝕阻垢溶液來(lái)自U21002-?◆旁流出水來(lái)自S21001二氧化氯溶液來(lái)自21001-→排水去排水管網(wǎng)一起|肆品一補充水來(lái)自總管→m 補充水來(lái)自24裝置二次利用水來(lái)自24裝置一冷卻回水去24裝置4-■冷卻回水來(lái)自工藝裝置F21001A- FP21003第7210028年210020善21002D]●O -8 6952103-中 9rc21003D◆排水去排水管網(wǎng)F21002A號121002F- 專(zhuān)210020專(zhuān)E210020;冷卻給水去S2001w十冷卻給水去工藝裝置冷卻給水去E21002-圖1循環(huán)水冷 卻塔系統示意圖開(kāi)封龍宇生產(chǎn)裝置滿(mǎn)負荷生產(chǎn)時(shí)，需兩臺鍋爐時(shí)以便汽輪機足夠做功來(lái)驅動(dòng)循環(huán)水泵正常運行,提供1.2 MPa(表壓)的飽和蒸汽80 Vh。其中有30表1項目選用汽輪機參數Vh蒸汽未經(jīng)過(guò)做功直接通過(guò)減壓裝置從1. 2 MPa項目技術(shù)參數減壓至0.4MPa供后續使用，其中的能量未加以利汽輪機型號B0.8-1.2/0.45用,造成大量浪費。擬采用飽和蒸汽輪機進(jìn)行改造。額定功率/kW800進(jìn)汽壓力/MPa、進(jìn)汽溫度/C1.2.1912改造方案排汽壓力/MPa、排汽溫度/C0.45、155額定功率時(shí)進(jìn)汽流量/t●h-'3公司循環(huán)水系統循環(huán)水泵飽和蒸汽輪機項目,汽輪機額定轉速/τ●. min -13 600對循環(huán)水泵的驅動(dòng)方式進(jìn)行功熱電聯(lián)產(chǎn)節能改造,轉子臨界轉速/r . min^'5 400采用1臺800 kW飽和蒸汽背壓式汽輪機直接拖動(dòng)轉向從汽輪機向電動(dòng)機方向看,汽輪機為逆時(shí)針旋轉1臺560kW循環(huán)水泵和與其配套高壓異步電動(dòng)機，在實(shí)現節電和異步發(fā)電雙重效果的基礎上,又可將進(jìn)/排汽接管口徑(內徑)DN200/ DN300電子超速保護動(dòng)作轉速/r . min~3 700做過(guò)功的0.4 MPa的汽輪機背壓排汽提供給后續系機械超速保護動(dòng)作轉速/r●min3 750-3 900統使用。超速保護響應時(shí)間/s<1項目實(shí)施流程主要包括:設計方案確定;工藝管滿(mǎn)負荷運行振動(dòng)值/mm≤0.03道設備基礎設計;工藝管道材料采購;汽輪機及其汽輪機轉速調節范圍/r.min-'2 000 ~4000噪音水平/dB≤70輔助設備和儀表供貨;循環(huán)水泵雙伸軸改造;汽輪機機組連續運行時(shí)間/h≥8 000與水泵機組之間的就位安裝,設備基礎一次灌漿;汽潤滑油32*(L- TSA46)汽輪機油水管道系統安裝;汽輪機與隨機控制柜之間的電氣軸承最高溫度(瓦溫)/C≤95及控制部分安裝及現場(chǎng)調試;汽輪機系統進(jìn)、排氣蒸潤滑油最高溫度/C75汽管道吹掃;汽輪機主蒸汽管和排汽管道水壓試驗;冷卻水工作壓力(表壓)/MPa≥0.3汽輪機單機試車(chē)及聯(lián)動(dòng)試車(chē)。項目選用青島華捷飽冷卻水進(jìn)口溫度/C≤32冷卻水流量/1.h-'約5和蒸汽輪機,設備具體參數見(jiàn)表1。與電動(dòng)機連接方式撓性疊片式聯(lián)軸器3效果評估汽輪機總骨3.8中國煤化工約0.4項目完成后,為保證機組正常運行，循環(huán)水泵改并且電動(dòng)機還YH. C NMHG,節省用電費造成汽輪機與電機兩驅裝置,在系統蒸汽產(chǎn)能較高用。循環(huán)水泵配置為汽電兩驅:汽輪機+減速機+萬(wàn)方行方數據河南化工.●44●HENAN CHEMICAL INDUSTRY2016年第33卷電機+循環(huán)水泵,汽輪機由調整系統根據蒸汽供給式,與熱電分產(chǎn)相比具有很多優(yōu)點(diǎn):降低能源消耗、情況自動(dòng)調節運行,在系統負荷不足時(shí)電機輔助向提高空氣質(zhì)量、補充電源、節約城市用地、提高供熱內網(wǎng)發(fā)、供電。質(zhì)量便于綜合利用、改善城市形象、減少安全事故。3.1經(jīng)濟效益熱電聯(lián)產(chǎn)由于具有許多優(yōu)點(diǎn),應加大發(fā)展力度,從設循環(huán)水系統功熱電聯(lián)產(chǎn)節能綜合改造完成后，計環(huán)節人手,綜合考慮裝置能耗狀況。平均每小時(shí)節電560kW每小時(shí)發(fā)電220kW,設備工業(yè)是我國能源消費的大戶(hù),占全國能源消費年運行時(shí)間按8000h計算,全年節約用電6.424x總量的70%左右,化工、鋼鐵等高能耗企業(yè)又是工10°kW.h。電價(jià)按0.62元計算,則每年可節約電業(yè)能源消費的大戶(hù)。做好高耗能企業(yè)的節能減排工費386. 88萬(wàn)元。作,促進(jìn)企業(yè)加快節能技術(shù)改造,提高能源利用效3.2社會(huì ) 及環(huán)境效益率,對提高企業(yè)經(jīng)濟效益,緩解經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展面臨的根據電力折標煤系數,該項目年節電6. 424 x能源和環(huán)境約束,具有十分重要的意義。10°kW.h,折標煤為789.5t,可減少二氧化碳排放參考文獻:2 555.8 t,減少二氧化硫排放23.5 t,減少氮氧化物排放6.9t。[1] 謝業(yè)平.低壓飽和蒸汽汽輪機的應用及其發(fā)展前景[J].節能技術(shù),2011 ,29(1):61 -65.4小結[2]王 春曉.低壓飽和蒸汽輪機的結構設計與優(yōu)化[D].青島:青島科技大學(xué),2013.熱電聯(lián)產(chǎn)是既產(chǎn)電又產(chǎn)熱的先進(jìn)能源利用形煙氣干法脫硫脫氮新工藝誕生經(jīng)過(guò)五年多的科技攻關(guān),中石化集團公司科的資源化回收.氮氧化物到氮氣的無(wú)害化排放目研課題催化裂化煙氣脫硫脫氮技術(shù)工業(yè)側線(xiàn)試標。試驗裝置自2013年10月建成開(kāi)始試驗,兩驗(干法脫硫脫氮試驗)日前完成攻關(guān)任務(wù),通年來(lái),經(jīng)過(guò)科技人員的精心調試,反復測驗,各項過(guò)中國石化科技部組織的由曹湘洪院士擔任評指標達到預期,凈化后的煙氣達到國家排放標議委員會(huì )主任的技術(shù)評議。準。該試驗裝置通過(guò)催化劑直接脫除煙氣中的現有的煙氣干法脫硫脫氮技術(shù)是一體化路硫化物和氮氧化物。相對于傳統的濕法脫硫脫線(xiàn),其特點(diǎn)是整體效率高,占地面積小,但其脫除氮技術(shù),干法脫硫脫氮新技術(shù)不僅環(huán)保效果好,NO,時(shí)使用了氨氣,容易導致氨逃逸形成二次污并且整個(gè)工藝路線(xiàn)也更加方便、高效、經(jīng)濟,具有染。至于在燃煤電廠(chǎng)煙氣脫硫中采用的半干法設備精簡(jiǎn)、占地面積小、運行管理方便、生產(chǎn)成本技術(shù),則由于吸附劑沒(méi)有再生能力，在達到吸附低、無(wú)廢水二次污染等優(yōu)點(diǎn)。.飽和后只能外排而形成固體廢物,結果要么形成試驗結果表明:催化裂化煙氣中硫氧化物、二次污染,要么需要增加投入進(jìn)一步治理。氮氧化物的脫除率分別高達95%和60%,硫氧中國石化此次開(kāi)發(fā)的干法脫硫脫氦新技術(shù)，化物和氮氧化物的質(zhì)量濃度最小值均低于10使用催化裂化催化劑作為吸附劑,采用循環(huán)流化mg/m3 ,且無(wú)二次污染物排放,對煙氣適應能力床吸附一再生工藝,不改動(dòng)催化裂化裝置的現有強,吸附劑可作為催化裂化的催化劑使用。流程和操作條件,吸附劑可以循環(huán)使用。與此同據介紹,該項目由中國石化工程建設公司、時(shí),催化裂化干氣等經(jīng)過(guò)再生還原后，吸附劑上石科院、中原油田聯(lián)合承擔。試驗裝置建在中原的硫氧化物被還原為硫化氫,后續加以利用，氮油田石油化工總廠(chǎng),采用吸附一再生連續循環(huán)模氧化物被還原為氮氣無(wú)害排放,凈化煙氣中夾帶式,以催化裂化催化劑為吸附劑、以含氫或小分的吸附劑粉中國煤化工除塵方式予買(mǎi)子飽和烴介質(zhì)為還原劑,實(shí)現硫氧化物到硫化氫 以回收。MH. CN MH G分分x拎彝卡分K分長(cháng)分長(cháng)分長(cháng)分K分長(cháng)》長(cháng)》長(cháng)分K動(dòng)長(cháng)方水的K分K分水》*》比的長(cháng)》長(cháng)分分的長(cháng)分長(cháng)》水分K漲分長(cháng)的K》.