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汽轮机高压抽汽引射低压抽汽供热可以节能吗?

发布时间:2014-7-2 发布人:朱建文

汽轮机高压抽汽引射低压抽汽供热可以节能吗?

一、前言

经常有人提出这样的问题:用高压抽汽引射低压抽汽再供汽,和直接用高压抽汽直接供有什么区别,从哪里能看出节能?
从表面上看都是蒸汽带有热量,能量是守恒的,无论怎么混合,都不可能生出能量来,甚至有人怀疑这种方案是假节能,所以我们认为很有必要在这里澄清一下,也和专家交流一下技术。
本文中我们举例说明节能效果巨大,超出想象:
二、项目前期条件:

600MW亚临界机组,采用抽汽凝汽式汽轮机,其中50%负荷时四抽蒸汽压力为0.55MPa.a372℃,五抽蒸汽压力表为0.21MPa.a282℃,对外供热蒸汽需求量为100t/h,压力0.26MPa.a
原设计方案为采用四抽减温减压后对外供汽,四抽用汽量为100t/h;节能改造方案为采用四抽蒸汽50t/h抽吸五抽蒸汽50 t/h,,出口蒸汽压力为0.26MPa.a,温度324℃。
仅从焓值上来看,改造方案中混合出口蒸汽的焓值并没上升反而略有下降,那节能从何而来?具体分析如下:

三、节能原理:

根据热力学第二定律,供热参数越低,冷源越少,越节能。

可以这样理解:四抽的蒸汽50t/h,不直供而是经汽轮机在四、五抽之间发电后再抽出。这部分汽的发电效率是100%,发电量可以算出来。

当然发电消耗的热量不能外供,损失了供热效益,发电效益减去供热效益损失即为节能效益,这是下面我们的计算思路。

实际上这样的计算也是近似的,因为计算的条件要求不一样,有一定差别,如供热量不变或发电量不变为前提,结果有一定差别,但很小。

最直观的理解是节能的地方是排汽损失减少,也叫冷源损失减少。

可以这么理解:由于50t/h汽在四、五抽之间发电了,如果汽轮机发电量不变,汽轮机可以少进新鲜蒸汽,当然按比例分配到排汽的量也相对减少。少进了新汽,少排了乏汽,都节能的标志。

这方面的精算方法有:等效热降法、矩阵法、热平衡法和火用方法等。都需对整个系统进行计算计算,局部计算可作参考。

四、计算过程

四抽焓值:P4=0.55MPa.a  T4=372 I4=3211.62 kj/kg

五抽焓值:P5=0.21MPa.a  T5=282 I5=3033.67 kj/kg

焓差:δI45= I4 -I5=3211.62-3033.67 = 177.95 kj/kg

发电量:P=50t/h×δI45=50000kg/3600s ×177.95 kj/kg = 2471.53kw

年发电量:E=P×8000h=2471.35kw × 8000h = 19770800kw·h

价值:Me=E×0.438/ kw·h =19770800kw·h × 0.438/ kw·h  = 866万元

供汽焓:Pg=0.26MPa.a  Tg=324 Ig=3122.65 kj/kg

供汽可用焓差:δIg= Ig – 20×4.1868=3038.91 kj/kg

少供汽量:

G=50t/h ×δI45/δIg =2.85t/h

年少供汽量:

Q=G × 8000h = 22800t

价值Ms =Q× 260/t =592.8万元

改造效益:M = Me - Ms=273.2万元

五、小结:

  供热机组利用蒸汽的参数越低越好,用汽汽引射器将低参数蒸汽提升到可供热参数,供热效益巨大。


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