摘要：本文着重介绍了低真空供热在50 MW机组的应用，介绍了低真空供热的投入、停止。机组异常时和回水压力异常时的处理方法。
关键词：低真空供热的经济性分析

0 前言
         国电北安热电有限公司汽轮机的型号为CC50-8.83/0.981/0.118，为了充分利用汽轮机的冷源损失，将循环水出口接至热网回水母管，采用低真空供热的方式运行，提高机组的经济性。
         汽轮机的型号为CC50-8.83/0.981/0.118，双缸双抽冲动冷凝式，三抽供尖峰加热器，五抽供基本加热器，随着供热面积的增加，在2008年非供热期，对机组进行了低真空改造，减少汽轮机的冷源损失。经过两个多月的论证，通过监测机组各瓦振动、轴承振动情况和低真空供热前差别不大，经济性有较大提高，取得较好的效果。
         1 低真空供热改造的原理
         我公司位于黑龙江省黑河市，公司有两台50 MW机组，供热面积300万，全年供热期7个月，凝汽器冷却方式为闭式循环冷却，改造前为抽汽供热。改造后热网水代替循环水，利用两台汽轮机排汽余热加热热网水，减少排汽损失，回收排汽余热，提高热电联产企业机组效率，从而实现节能降耗。同时停止循环水泵运行，减少发电厂用电量。
         2 改造方案
         1、热网回水母管加装旋流除污器；
         为保证低真空供热投运期间的凝汽器铜管不受杂物污堵，本次改造中在热网回水母管汽机厂房北侧墙外膨胀弯处加装了旋流除污器，旋流除污器出入口采用Dn800规格，以保证热网回水的通流面积；在旋流除污器出入口水管上加装旁路电焊螺旋钢管管，以及旁路门蝶阀，以保证旋流除污器在运行状态下的及时排污；排污管采用电焊螺旋钢管管，以及排污门闸阀，排污管直接排入附近集水井，集水井与热网尖峰危机泄水排水竖井相连。
         2、低真空供回水母管安装；
         1）在热网回水母管汽机厂房向下的垂直立管上加装低真空至凝汽器供、回水管路，低真空至凝汽器供、回水管路分别加装控制阀门，热网回水母管接低真空供、回水支管之间加装隔断阀门。低真空供、回水管路布置采用Ф720×8螺旋焊接管，在厂房外向东延伸3.5米后由厂房北墙窗户进入室内在五抽管道上方上下水平布置，直至#2机凝汽器东侧出口母管处，上方为低真空凝汽器供水母管，下方为低真空凝汽器回水母管； 
         2）两台机凝汽器低真空供、回水支管采用Ф529×8螺旋焊接管，供水管在五抽管路向南1米后垂直加装控制阀门后进入循环水泵坑，在泵坑内经弯头向南与循环水泵出口管连接，回水管在五抽管路向南1米后垂直加装控制阀门后进入循环水泵坑，在泵坑内经弯头向南与凝汽器出口管连接。
         3）低真空供、回水管路支架采用#14槽钢在汽机厂房北墙水泥立柱上加装抱箍（间隔6米，共计13个），抱箍螺栓采Ф30圆钢加工制成，抱箍固定螺栓安装时应紧贴基础水泥柱，以增加其强度，在抱箍伸出的两根槽钢的顶部铺设10MM厚钢板，作为管道的基础托架，各梁安装的基础托架应保持在一条水平线上；
         4）低真空供、回水管路在#2机端头处加装放空气门，低真空供、回水管路上分别加装热电偶测点，以便进行温度监测；
         3、循环水部分阀门的更换及加装二次门：
         为保证低真空供热改造顺利投入运行，对两台机组凝汽器循环水出入口门进行了加装二次门，分别在#1机凝汽器两侧出口门前加装手动蝶阀，更换了#1机循环水两侧联通门，在#2机凝汽器西侧出口门前加装手动蝶阀（东侧原有电动蝶阀经实验严密，没有进行更换），更换了#2机循环水两侧联通门及两侧冷油冷风器供水蝶阀，在两台机循环水泵出口大小头处加装手动蝶阀，以保证低真空供热改造后安全稳定投运。
         3 投入运行基本操作
         1、对热网管路进行注水
用循环水补水，开启凝汽器出口至热网补水门，启动补水泵运行，注意水塔水位。当回水母管压力升高到0.15 MPa，开启热网循环水泵入口门，合上热网循环水泵的操作开关，各部正常后开出口水门，进行全网循环，注意全网各部分不应有漏泄现象。
         2、投入低真空供热
         开启热网补水至低真空供热系统补水门，开启热网回水至低真空供热侧凝汽器入口水门及凝汽器供热侧出口至热网回水门，关闭供热侧凝汽器出口门。凝汽器冷由循环水倒至热网水冷却。在投入过程中,要注意监视机组真空、振动、轴振、推力瓦温度在规定范围内。低真空供热投入后，要严密监视供回水压力，防止出现回水中断使机组真空下降，影响机组的安全运行。
         3、投入旋流除污器
         稍开旋流除污器进口门，开启除污器上部放空气门，有水流出后关闭放空气门，全开除污器出入口门，除污器旁路门处于全关位置。定期开启除污器排污门进行排污。
         4 低真空供热时热网温度的调整方法
         1、在供热初期，双机运行，一台机组纯凝运行，另一台机组凝汽器半面供热，另半面采用低转速循环水泵运行，大约运行10天左右。
         2、双机运行，一台机组纯凝运行，另一台机组凝汽器半面供热，另半面通过大联通冷却本机排汽，低真空供切换门开（5～10）%，真空在80 Kpa，排汽温度在58～60℃，汽耗4.4 kg/kwh左右，供热温度可提升至48～50℃。
         3、双机运行，一台机组凝汽器全面供热，另一台机组纯冷凝运行，真空在75～77 Kpa，供热温度可提升至55～65℃，全面供热机组排汽温度60～63℃，汽耗在4.6 kg/kwh左右，如需提升供热温度，继续提升电负荷，但必须控制排汽温度不得高于65℃，真空不得低于70 Kpa。
         4、在电热高峰时，低真空供热机组投入五段抽汽，另一台机组也相应投五段抽汽。
以上几种提高电热负荷的方式，运行人员可根据机组实际运行情况，自行调整。
         5 经济效益分析
         1、基本参数
         我公司＃1、＃2机组为双缸、可调节双抽供热、凝汽机组，主汽热量10%左右的热量做为冷源损失于冷却水塔损失了。采用低真空循环水供热系统的运行参数选择为：                                  
         供暖回水温度35℃；供暖供水温度60℃；供暖供水流量4000 t/h；
水的比热：4.2×103j/kg℃；4.2kj/kg
         全年供电量55000万千瓦时；锅炉效率91.05%；汽机效率39%。
         2、经济效益计算
         在供热初期30天(4月份)，供热末期30天（10月份），只投入低真空供热，不用投入抽汽，完全可以满足供热要求。其余5个月低真空和抽汽供热同时投入运行，低真空供热做为一级加热，抽汽供热做为二级加热，热网水在凝汽器中温升10℃左右。
         1）2009年4月份节约标准煤量
         （1）2009年4月份预计供热量：100000吉焦，减少冷源损失100000吉焦，供热标准煤耗率为41kg/吉焦，减少标准煤耗量：4100吨。
         （2）真空由94 kpa降至80 kpa，真空每下降1 kpa，少发电量500 kw
少发电量：（94－80）×500×24×30＝5040000 kwh=504万千瓦时。
         热量损失：5040000×3600×10－6＝18144吉焦
         折成标准煤：（18144×106/（29307×91.05%×39%）×10－3＝1743吨
         （3）理论标煤：4100－1743＝2357吨
         （4）因实际过程中存在能量损失，取效率90%，则节约标准煤2121吨。
         2）2009年10月份节约标准煤量
         （1）2009年10月份预计供热量：110000吉焦，减少冷源损失110000吉焦，供热标准煤耗率为41kg/吉焦，减少标准煤耗量：4510吨。
         （2）真空由94 kpa降至80 kpa，真空每下降1 kpa，少发电量500 kw
         少发电量：（94－80）×500×24×30＝5040000 kwh=504万千瓦时。
         热量损失：5040000×3600×10－6＝18144吉焦
         折成标准煤：（18144×106/（29307×91.05%×39%）×10－3＝1743吨
         （3）理论节约标煤4510-1743=2767吨
         （4）因实际过程中存在能量损失，取效率90%，则节约标准煤2490吨。
         3）其余5个月节约标准煤量
         （1）每小时利用热量
         Q1=cm△t=4.2×4000×103×10=168×106千焦=168吉焦
         （2）5个月利用热量
         Q=Q1×24×30×5=168×24×30×5=604800吉焦
         折成标煤（604800×106/29307）×10－3＝20636吨
         （3）真空由94 kpa降至80 kpa，真空每下降1 kpa，少发电量500 kw
         少发电量（94－80）×500×24×30×5＝25200000kwh=2520万千瓦时。
         热量损失：25200000×3600×10－6＝90720吉焦
         折成标准煤耗量：90720×106/（29307×91.05%×39%）×10－3＝8717吨
         （4）理论节约标煤20636-8717=11919吨
         （5）因实际过程中存在能量损失，取效率90%，则节约标准煤10727吨。
         4）全年节约标准煤量
         2121+2490+10727=15338吨
         5）按每吨标煤500元计算
         500×15338=7669000元=766.9万元
         6 结论
         50 MW机组实施低真空供热，机组安全性未受影响，机组的运行效率得大极大提高。根据供热周期及供热温度计算，经济效益是可观的。

参考文献:
[1]  汽轮机运行规程.国电北安热电有限公司.2006.
[2]  2×50MW机组低真空供热改造方案.国电北安热电有限公司. 2008.
[3]  汽轮机运行低真空供热操作手册.国电北安热电有限公司. 2008.