利用发电厂蒸汽梯级利用的热电联产节能改造热经济性分析

1、利用发电厂蒸汽梯级利用的热电联产节能改造热经济性分析利用发电厂蒸汽梯级利用的热电联产节能改造热经济性分析摘要：本文以内蒙某2×200MW超高压直接空冷机组为例，提出接受“蒸汽梯级利用功-热-电联产技术方案，即从机组锅炉主蒸汽抽汽，为1台新增背压式功热汽轮机供汽，背压机排汽作为园区工业用汽，以替代现有两台75t/h蒸汽锅炉。本文提出的技术方案到达了淘汰落后产能、提高能源利用率的目的，為发电厂节能改造提供了一种参考。关键词：热电联产;蒸汽梯级利用;背压式汽轮机;工业用汽;热经济性1前言我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30%左右

2、。1生产工艺相对落后、产业结构不合理、热量利用率低、能量没有得到充分利用是能耗高的主要缘由。因此，充分挖掘节能潜力，提高能源利用率，同时又削减燃煤的使用，削减烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放，是目前我国节能减排绿色环保工作的重要任务。2技术方案2.1技改缘由本文以内蒙某2×200MW超高压直接空冷机组为例，提出利用该机组为工业园区提供工业用汽，以替代园区内两台75t/h蒸汽锅炉。该2×75t/h锅炉未进行脱硫、脱硝及相应的环保改造，随时面临严峻的政策性关停风险。该两台锅炉为园区内甲醇厂的唯一汽源，两台锅炉一旦关停，工厂将面临全面被迫停产的风险。因此，为主动响应国家节能

3、减排要求，保障甲醇厂的正常稳定生产，拟对该机组进行改造，接受“蒸汽梯级利用功-热-电联产节能改造技术进行合理改造，利用锅炉主蒸汽作为背压式功热汽轮机的进汽，拖动异步发电机发电，发电量并入厂用电系统，可有效降低机组厂用电率，给企业带来相当可观的节能和经济效益;同时，背压式汽轮机的排汽作为工业供汽，取代2×75t/h锅炉为工厂生产工艺稳定热源，既能保障工业生产，又能淘汰落后产能，实现能源结构调整和升级，具有特别重要的环保和社会效益。2.2发电机组及园区工业用汽参数发电厂自投运起，未开展节能改造工作，存在机组能耗明显偏高，厂用电率较大等问题。目前发电厂每台机组工业抽汽量可达300t/h，锅

4、炉效率87%，汽轮机热耗8900-9000kJ/kWh;供电煤耗396g/kWh，发电煤耗360g/kWh，厂用电率11.61%;机组负荷70-75%，年利用小时数4540h。园区内甲醇厂生产过程中空压机、氧压机、合压机均接受小汽轮机拖动运行，所需工业用汽参数为3.5MPa、435，甲醇厂生产启动过程中工业供汽需求为100t/h，生产运行过程中部分工业用汽由工艺生产中废汽供给，外部工业供汽需求为50-60t/h左右。2.3技改方案技术方案如下：1在发电厂1-60t/h，启动过程需求为100t/h，故设计时汽轮机额定进汽量选为60t/h，并设置减温减压器作为旁路，管路按100t/h设计，充分保证

5、在甲醇厂工艺启动过程中、汽轮发电机组故障或停机检修时的工业供汽的稳定性。3机组热经济性分析1汽轮发电机组出口电功率汽轮机轴功率×机械效率×异步发电机效率2280.2×0.99×0.95=2144.5kW2功热汽轮发电机组全年发电量由于甲醇厂工业供汽需求为全年，保守按8400小时计算，汽轮发电机组全年发电量为：发电功率×84002144.5×8400=1801.4万kWh该项目实施后，汽轮发电机组可新增年发电量1801.4万kWh，所发电量并于厂用电公用段，据2021年数据全厂发电量170000万kWh，厂用电量19742万kWh，厂用

6、电率11.61%。经初步计算，技术改造后，厂用电率可降至10.55%，厂用电率下降1.06%。依据200MW空冷机组小指标对机组效率影响参考，“厂用电率每降低1%，影响煤耗4.05g/kWh，则技术改造后，折合影响煤耗约4.29g/kWh。4结论本文针对内蒙某2×200MW超高压直接空冷机组现状，提出接受“蒸汽梯级利用功-热-电联产技术方案，总结如下：1蒸汽梯级利用功-热-电联产节能改造技术先进，成熟可靠，前景宽阔，近几年已胜利应用于国内多个电厂，均取得了良好的效果。2本技改方案拟接受2×200MW机组锅炉主蒸汽作为背压式汽轮机的汽源，汽轮机额定进汽量60t/h，汽轮机拖动异步发电机发电，所发电量直接并入厂用电系统，汽轮机排汽作为甲醇厂的工业供汽，初步设计排汽参数为6MPa、439。同时，新增减温减压旁路，管路设计流量为100t/h，当甲醇厂工艺启动初期作为补充汽源，或当功热汽轮发电机组故障、停机检修时作为替代汽源，充分保证工业供汽的可靠性和稳定性。3本技改方案新增1台背压式汽轮发电机组，机组进汽参数12.75MPa、535、60t/h，排汽参数6MPa、439，发电功率2144.5kW，年新增发电量为1801.4万kWh，可新增发电收益450.35万元，降低厂用电率1.06%，折合影响供电煤耗约4.29g/kWh。4本方案替代2×75