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(tǒng)中的應(yīng)用與實踐韓元培，李琦，王彥輝，冷棟云(開封龍字化工有限公司,開封市聚甲醛基新材料重點實驗室,河南杞縣475200)摘要:通過對聚甲醛裝置循環(huán)水泵進(jìn)行改造,將減溫減壓器消耗的能量利用起來,實現(xiàn)了飽和蒸汽驅(qū)動汽輪機,從而帶動循環(huán)水泵的零電耗運行,達(dá)到了節(jié)能和發(fā)電的目的,實現(xiàn)年節(jié)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(jié)能中圖分類號:TQ050.3文獻(xiàn)標(biāo)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(yīng)用于給水泵、風(fēng)機、壓縮機等動力設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中,低壓飽和蒸汽廣泛存在。低壓的節(jié)能技術(shù)當(dāng)中(2]。飽和蒸汽由于壓力小、溫度低,很難長距離輸送并高1循環(huán)水 系統(tǒng)現(xiàn)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(tǒng)或者冷卻后重新利用制備工業(yè)用脫鹽開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(tǒng),采用江蘇海鷗技術(shù),符合安全環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)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為濕蒸汽輪機,用飽和蒸汽生產(chǎn)裝置冷卻設(shè)備的溫升水通過機械通風(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(nèi)膨脹作功時發(fā)出的可用熱量約少--半，卻設(shè)備循環(huán)使用。同時,通過加藥設(shè)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(wěn)定處理,通過旁濾池控制循環(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?yán)鋮s設(shè)備的熱效率。主要裝2.50 MPa、功率范圍為100~6 000 kW、轉(zhuǎn)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18 000 r/min。其基本結(jié)構(gòu)特征為沖動式原理、單濾器、1套加酸裝置和2套加緩蝕阻垢劑裝置,系統(tǒng)缸、單級或多級噴嘴配汽、整段剛性或撓性轉(zhuǎn)子、可冷卻水量為9 000 m3/h。來自管網(wǎng)的循環(huán)冷卻回水傾瓦徑向滑動軸承整體基座"。(≥0.2MPa)直接進(jìn)人冷卻塔,經(jīng)噴頭、填料與空氣國內(nèi)飽和蒸汽輪機生產(chǎn)廠家如青島華捷透平動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發(fā)給各工藝裝置和鍋爐房使用。了自己的專利技術(shù),具有使用壽命長、控制操作簡循環(huán)水系統(tǒng)供水壓力為0.47MPa,溫度24~單、安全性能可靠、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點，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(qū)動,雙級調(diào)速,功率185隙部位受濕蒸汽泄漏引起的侵蝕問題。國內(nèi)飽和蒸kW/75 kW。循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計為560 kW水泵4臺,汽輪機技術(shù)目前已趨于成熟。兩開兩備,電機驅(qū)動功率560 kW。圖1為循環(huán)水冷1995年青島華捷首次在國內(nèi)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作者簡介:韓元培(1985 - ).男,工程師,從事共聚甲醛技術(shù)開發(fā)與生產(chǎn)管理工作,電話:13723215045。第1期韓元培等:飽和蒸汽輪機在循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用與實踐●43●涼水塔.硫酸溶液來自U21003→緩蝕阻垢溶液來自U21002-?◆旁流出水來自S21001二氧化氯溶液來自21001-→排水去排水管網(wǎng)一起|肆品一補充水來自總管→m 補充水來自24裝置二次利用水來自24裝置一冷卻回水去24裝置4-■冷卻回水來自工藝裝置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210020專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(tǒng)示意圖開封龍宇生產(chǎn)裝置滿負(fù)荷生產(chǎn)時，需兩臺鍋爐時以便汽輪機足夠做功來驅(qū)動循環(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(shù)Vh蒸汽未經(jīng)過做功直接通過減壓裝置從1. 2 MPa項目技術(shù)參數(shù)減壓至0.4MPa供后續(xù)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額定功率時進(jìn)汽流量/t●h-'3公司循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水泵飽和蒸汽輪機項目,汽輪機額定轉(zhuǎn)速/τ●. min -13 600對循環(huán)水泵的驅(qū)動方式進(jìn)行功熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能改造,轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)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轉(zhuǎn)向從汽輪機向電動機方向看,汽輪機為逆時針旋轉(zhuǎn)1臺560kW循環(huán)水泵和與其配套高壓異步電動機，在實現(xiàn)節(jié)電和異步發(fā)電雙重效果的基礎(chǔ)上,又可將進(jìn)/排汽接管口徑(內(nèi)徑)DN200/ DN300電子超速保護(hù)動作轉(zhuǎn)速/r . min~3 700做過功的0.4 MPa的汽輪機背壓排汽提供給后續(xù)系機械超速保護(hù)動作轉(zhuǎn)速/r●min3 750-3 900統(tǒng)使用。超速保護(hù)響應(yīng)時間/s<1項目實施流程主要包括:設(shè)計方案確定;工藝管滿負(fù)荷運行振動值/mm≤0.03道設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計;工藝管道材料采購;汽輪機及其汽輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍/r.min-'2 000 ~4000噪音水平/dB≤70輔助設(shè)備和儀表供貨;循環(huán)水泵雙伸軸改造;汽輪機機組連續(xù)運行時間/h≥8 000與水泵機組之間的就位安裝,設(shè)備基礎(chǔ)一次灌漿;汽潤滑油32*(L- TSA46)汽輪機油水管道系統(tǒng)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(xiàn)場調(diào)試;汽輪機系統(tǒng)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汽輪機單機試車及聯(lián)動試車。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(shè)備具體參數(shù)見表1。與電動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)水泵改并且電動機還YH. C NMHG,節(jié)省用電費造成汽輪機與電機兩驅(qū)裝置,在系統(tǒng)蒸汽產(chǎn)能較高用。循環(huán)水泵配置為汽電兩驅(qū):汽輪機+減速機+萬方行方數(shù)據(jù)河南化工.●44●HENAN CHEMICAL INDUSTRY2016年第33卷電機+循環(huán)水泵,汽輪機由調(diào)整系統(tǒng)根據(jù)蒸汽供給式,與熱電分產(chǎn)相比具有很多優(yōu)點:降低能源消耗、情況自動調(diào)節(jié)運行,在系統(tǒng)負(fù)荷不足時電機輔助向提高空氣質(zhì)量、補充電源、節(jié)約城市用地、提高供熱內(nèi)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(jì)效益熱電聯(lián)產(chǎn)由于具有許多優(yōu)點,應(yīng)加大發(fā)展力度,從設(shè)循環(huán)水系統(tǒng)功熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能綜合改造完成后，計環(huán)節(jié)人手,綜合考慮裝置能耗狀況。平均每小時節(jié)電560kW每小時發(fā)電220kW,設(shè)備工業(yè)是我國能源消費的大戶,占全國能源消費年運行時間按8000h計算,全年節(jié)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。電價按0.62元計算,則每年可節(jié)約電業(yè)能源消費的大戶。做好高耗能企業(yè)的節(jié)能減排工費386. 88萬元。作,促進(jìn)企業(yè)加快節(jié)能技術(shù)改造,提高能源利用效3.2社會 及環(huán)境效益率,對提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,緩解經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展面臨的根據(jù)電力折標(biāo)煤系數(shù),該項目年節(jié)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(biāo)煤為789.5t,可減少二氧化碳排放參考文獻(xiàn):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(yīng)用及其發(fā)展前景[J].節(jié)能技術(shù),2011 ,29(1):61 -65.4小結(jié)[2]王 春曉.低壓飽和蒸汽輪機的結(jié)構(gòu)設(shè)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)過五年多的科技攻關(guān),中石化集團(tuán)公司科的資源化回收.氮氧化物到氮氣的無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(cè)線試標(biāo)。試驗裝置自2013年10月建成開始試驗,兩驗(干法脫硫脫氮試驗)日前完成攻關(guān)任務(wù),通年來,經(jīng)過科技人員的精心調(diào)試,反復(fù)測驗,各項過中國石化科技部組織的由曹湘洪院士擔(dān)任評指標(biāo)達(dá)到預(yù)期,凈化后的煙氣達(dá)到國家排放標(biāo)議委員會主任的技術(shù)評議。準(zhǔn)。該試驗裝置通過催化劑直接脫除煙氣中的現(xiàn)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(tǒng)的濕法脫硫脫線,其特點是整體效率高,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,時使用了氨氣,容易導(dǎo)致氨逃逸形成二次污并且整個工藝路線也更加方便、高效、經(jīng)濟(jì),具有染。至于在燃煤電廠煙氣脫硫中采用的半干法設(shè)備精簡、占地面積小、運行管理方便、生產(chǎn)成本技術(shù),則由于吸附劑沒有再生能力，在達(dá)到吸附低、無廢水二次污染等優(yōu)點。.飽和后只能外排而形成固體廢物,結(jié)果要么形成試驗結(jié)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(dá)95%和60%,硫氧中國石化此次開發(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 ,且無二次污染物排放,對煙氣適應(yīng)能力床吸附一再生工藝,不改動催化裂化裝置的現(xiàn)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(jù)介紹,該項目由中國石化工程建設(shè)公司、時,催化裂化干氣等經(jīng)過再生還原后，吸附劑上石科院、中原油田聯(lián)合承擔(dān)。試驗裝置建在中原的硫氧化物被還原為硫化氫,后續(xù)加以利用，氮油田石油化工總廠,采用吸附一再生連續(xù)循環(huán)模氧化物被還原為氮氣無害排放,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子飽和烴介質(zhì)為還原劑,實現(xiàn)硫氧化物到硫化氫 以回收。MH. CN MH G分分x拎彝卡分K分長分長分長分K分長》長》長分K動長方水的K分K分水》*》比的長》長分分的長分長》水分K漲分長的K》.