余热作业区冷端优化方案

1、余热作业区冷端优化方案编制： 吕成广 车间审核： 设备科批准： 发电运行动力科批准： 安环科批准： 厂长批准： 提请单位：动力厂提请日期：二一四年六月余热作业区冷端优化方案一、余热作业区冷端运行现状及申报理由汽轮机的热效率等于汽轮机进汽与排汽的焓值之差除以汽轮机进汽与排汽的焓值之差，进汽焓值取决于进汽温度压力，排汽的焓值取决于背压，进汽温度受主体生产设备影响，余热作业区无法调整；背压与饱和温度单值对应，因为排汽温度等于凝结器循环水进水温度加循环水温升加凝结器端差。凝结器循环水进水温度由环境温度和冷却塔的冷却效果决定，循环水温升由冷却倍率决定，凝结器端差由凝结器冷却管清洁程度、汽侧空气含量和冷却

2、面积决定（凝结器冷却面积无法改变）。为了响应公司节能降耗要求，采取措施保证最有利汽轮机背压来增加汽轮机负荷。1、凝结器端差现状表一、按现在正常运行最低负荷余热作业区凝结器参数表项目符号单位固废余热发电转炉余热发电360余热发电180余热发电实际值设计值实际值设计值实际值设计值实际值设计值发电机负荷MW4 12 11.5612 9 22 15 25 蒸汽量Dt/h1951.484.79063.399.768102.52冷却水量Dt/h210030007200615052006500600010000冷却面积A12001200200020002400240040004000单位面积蒸汽负荷dkg/

3、.h16 43 42 45 26 42 17 26 冷却水温升t4.704 9 6.1 8 6.3 8 5.9 5 冷却水进口温度tw122.42232 2933 2027 25清洁系数c0.680.810.4680.730.4650.870.50.77总体传热系数Kkj/（.h.）4098 7940 7204 10561 6451 11778 3164 5707 传热端差t6.1 7.3 9.7 5.5 5.7 3.7 8.7 7.1 汽轮机排汽温度tcos33.2 38.2 47.9 42.1 45.1 31.7 41.6 37.4 真空PcoKPa96.0 94.3 90.0 92.7

4、91.6 96.0 92.0 94.7 铜管清洁系数和设计值之比%88%64%53%65%影响凝结器真空KPa0.5752.42.952.6每年降低供电量万KWh31 206 349 518 2、循环水温现状现在主要通过根据汽轮机进汽量来调整循环泵运行台数来保证循环水温升（除了冬季真空已达到额定真空，黄色数字部分运行两台循环泵）表二、正常运行中不同进汽量循环水温升正常运行中不同进汽量循环水温升蒸汽量（t/h）102030405060708090100固废余热2.5 5.0 4.9 6.5 8.1 360余热1.3 2.7 4.0 5.3 7.7 5.8 6.7 7.7 8.7 9.6 180余

5、热0.9 1.7 2.6 3.5 6.7 8.0 4.8 5.5 6.2 6.8 转炉余热0.9 1.9 2.8 3.7 4.6 5.6 6.5 6.76.4 7.1 表三、运行两台循环泵比运行一台循环泵不同进汽量提高发电运行两台循环泵比运行一台循环泵不同进汽量提高发电量 蒸汽量 102030405060708090100固废余热136 30 119 268 477 745 360余热22310 40 90 160249359 489 638 808 997 180余热2207 27 60 106 166239326 426 539 665 转炉余热2665 19 42 75 117 169

6、229 300 379 468表四、冷却塔冷幅现状不同运行状况下冷幅（运行冷却塔台数，黑代表1台，黄色代表2台，绿色代表三台，蓝色代表四台，灰色代表冷却塔间断运行）蒸汽量 环境温度102030405060708090100固废余热06 12 18 12 15 103 6 9 6 7 203 6 9 6 8 302 4 5 4 4 360余热06 12 18 12 15 12 14 16 18 20 103 6 9 6 7 9 7 8 9 10 203 6 9 6 7 6 7 8 9 10 302 4 5 4 4 4 4 5 5 6 180余热03 6 10 13 16 10 11 13 14

7、16 102 3 5 7 9 5 6 7 8 9 202 4 5 7 4 5 6 7 5 6 301 2 3 3 2 3 3 3 3 4 转炉余热010 8 12 11 13 12 14 16 18 20 104 8 6 8 6 8 7 8 9 10 204 8 6 8 7 8 7 8 9 10 302 5 4 5 4 5 4 5 66 表五、凝结器进水温度现状不同运行状况下冷幅（运行冷却塔台数，黑代表1台，黄色代表2台，绿色代表三台，蓝色代表四台，灰色代表冷却塔间断运行） 蒸汽量 环境温度102030405060708090100固废余热06 12 18 12 15 1013 16 19 1

8、6 17 2023 26 29 26 28 3032 34 35 34 8 360余热06 12 18 12 15 12 14 16 18 20 1013 16 19 16 17 19 17 18 19 20 2023 26 29 26 27 26 27 28 29 30 3032 34 35 34 34 34 34 35 35 36 180余热03 6 10 13 16 10 11 13 14 16 1012 13 15 17 19 15 16 17 18 19 2022 24 25 27 24 25 26 27 25 26 3031 32 33 33 32 33 33 33 33 34 转

9、炉余热010 8 12 11 13 12 14 16 18 20 1014 18 16 18 16 18 17 18 19 20 2024 28 26 28 27 28 27 28 29 30 3032 35 34 35 34 35 34 35 35 36 表六，冷却塔运行功率和额定值差别固废余热360余热180余热转炉余热单位设计值实际运行值设计值实际运行值设计值实际运行值设计值实际运行值冷却塔风机功率MW9076 9073 185117 5536 功率因数0.780.780.780.780.880.880.860.86冷却塔风机电压V380380380380380380380380冷却塔风

10、机电流A165148165142333203 10363.6冷却塔风机运行台数台21333344冷却塔风机实际功率与额定功率之比%84%81%63%65%风量提升潜力%6%10%30%27%风量提升后降低循化水进水温度0.29 0.63 1.92 1.66 4、申报理由通过表一可以看出每年因凝结器换热系数降低减少余热作业区供电量1104万KWh。每个工段都有自己的原因，其中360余热和转炉余热由于循环水水质不合格，360余热主要是循环水补水用中水水质硬度大结垢严重造成冷却水管清洁系数降低（最近后汽封向后汽缸漏气量增加也是一个重要原因，可以开两台射水泵及射水抽气器确定是否因真空系统漏空气增加），

11、热阻增加使传热系数降低；转炉余热由于冷却塔紧邻一炼钢LF炉除尘设施而建，造成了凉水塔环境灰尘教多，另外凉水塔两面被马路包围，钢包火车和钢渣车每天不间断地从旁边经过，大量粉尘、杂质飘入循环水池内，导致凉水塔填料严重被堵塞和凝结器铜管结垢影响传热，今年4月份中修后更换了冷却塔填料和凝结器西侧铜管，西侧铜管的清洁系数能达到0.7，东侧铜管的清洁系数只有0.2，东侧铜管换热系数低严重影响汽轮机排汽真空，降低汽轮机热效率；180余热和固废余热虽然同样所处环境灰尘较多但由于定期投循化水旁滤运行相对循化水水质较好，凝结器铜管结垢不严重，铜管清洁系数和设计值比相差较小， 180余热由于在这四个工段中发电量最高

12、，所以影响的发电量也最高。固废余热由于投用循环水旁滤和胶球冲洗，水质和凝结器端差都较小，再加上负荷低，影响供电量较少。冷却塔最主要问题是冷却塔在负荷低时或环境温度低时不能变速运行及冷却塔实际运行功率和额定值相差较大，180余热和转炉余热相差30以上，360余热和固废余热相差15%以上，即使实际运行时电机功率都达到90%额定功率，都可降低1的凝结器循环水进水温度。因凝结器换热管脏污影响传热汽轮机冷端运行不合理，通过采取措施，保证凝结器冷却水管清洁系数，保证真空即使减少一半的影响也能每年增加550万KWh的供电量，按0.6元/KWh计算能增加330万元的收入。二、 项目实施方案2.1项目概述.各余

13、热余热机组改造凝汽器半侧清洗可行条件360余热、180余热、转炉余热机组凝汽器进出口电动阀门，阀瓣密封面受循环水磨蚀多年，目前均关闭不严，存在漏水现象，无法满足半侧隔离并进行清洗铜管的条件。下一步计划提报审码备件，利用停机检修机会，对进出口电动门进行更换，确保半侧隔离。.转炉余热机组循环水增设旁滤装置。转炉余热发电机循环冷却水为闭式循环，机械通风冷却，凉水塔紧邻一炼钢LF炉除尘设施而建，造成了凉水塔环境灰尘教多，另外凉水塔两面被马路包围，钢包火车和钢渣车每天不间断地从旁边经过，大量粉尘、杂质飘入循环水池内，导致凉水塔填料结垢严重被堵塞，严重影响凉水塔的冷却效果。同时，粘泥也会影响冷却塔的水质，

14、进而影响余热发电机组汽轮机真空。. 各余热发电机组（除固废）增加胶球清洗装置：各余热发电机组（除固废）项目建设时，未设计安装凝汽器胶球清洗装置，从投产以来，凝汽器铜管内壁经常浮着软垢较多，直接影响铜管换热，减低机组发电效益，只能依靠对发电机组进行停机后用高压水枪进行清洗，且清洗的效果也不是很彻底，所以建议待有停机机会，对三个余热工段各增设一套胶球清洗装置，定期投运胶球冲洗，保证凝结器清洁系数，提高凝结器真空，增加发电量。更换转炉余热凝结器西侧全部铜管，提高凝结器换热系数。.增加冷却塔风机叶片角度，提高冷却塔风机抽气量，降低循环水进水温度。2.2技改所需材料序号设备名称型号设备价格数量项目名称1

15、中速过滤器ZSL3.6-2，直径3.6m、处理能力400m³/h19.8万元/台，一套（2台）共计39.6万元共2台转炉余热冷却塔循环水加旁滤改善水质2胶球冲洗装置SD-6005万元1套转炉余热胶球冲洗装置3胶球冲洗装置SD-7005.6万元1套360余热胶球冲洗装置4胶球冲洗装置SD-9006.5万元1套180余热胶球冲洗装置5管道1万元2t所需管道6弯头1.3万元所需弯头7电缆0.1万元所需电缆8施工费用（包含更换凝结器铜管）20万元9凝结器进出口电动蝶阀D941X-10C,DN600(1.02万元/台)D941X-10C,DN700(1.33万元/台)D941X-16C,DN9

16、00(2.31万元/台)18.64万元12台三台余热机组凝结器进出口门，不含电动头10反洗泵带电机4万元2台转炉余热冷却塔循环水加旁滤11凝结器铜管70.56万元1960根转炉凝结器铜管更换三、项目投资及安全效益预期4.1项目的投资：共需172.3万元4.2效益预期4.2.1根据现在运行情况，每五年就需对转炉余热更换填料和收水器一次，费用40万元，和循环水旁滤装置费用差不多，如果循环水加旁滤可以将更换填料、收水器时间延长一倍，并且保证冷却塔换热效果比以前提高。4.2.2对凝结器不严密进出口电动门进行更换，确保半侧隔离，并可对转炉余热凝汽器泄露铜管（钢管）不停机封堵及用胶球冲洗装置加锯末封堵保证凝结水质合格防止通流部分及换热部分结垢，保证设备安全。4.2.3各发电机组每年需停机三天进行清理，每年最少应清理2次，各机组日均发电量合计70万KWh，一年影响发电量计算420万KWh，折合经济效益252