摘要：本文针对国内某电厂作为实例，主要介绍工业蒸汽能量梯级利用装置，详述主机系统、供热系统和改造方案，对于同类型改造具有一定的适用性。
关键词：工业供汽；节能降耗；汽轮机；异步发电机
0、引言
国内某电厂2×300MW级机组，为了满足周边企业的生产用汽，利用汽轮机抽汽进行供汽。目前电厂汽轮机采用再热热段蒸汽经减温减压后供给蒸汽用户，再热热段蒸汽压力为3.3MPa，535℃，减温减压至1.5MPa，380℃后供给蒸汽用户，目前供汽量约为120t/h左右。
尽管蒸汽经过减温减压器能量没有什么损失，但是损失了它的做功能力，如果能利用这部分做功能力进行发电，将会给电厂带来一定的经济效益。
在现有供汽的基础上，可增加一台背压式汽轮机。进汽取自工业抽汽母管，其排汽作为工业汽源，并拖动后置异步发电机，所发电量直接并入厂用电系统，在保证正常供汽的前提下，可有效地降低厂用电率，达到节能降耗的目的。
1、主机系统
背压式汽轮机进汽自汽轮机再热热段引出，经电动闸阀、汽轮机主汽门、调速汽门等进入背压式汽轮机，由调速汽门调节背压式汽轮机转速，排汽至外供蒸汽管道。背压式汽轮机进汽管路上设置一个压力匹配器作为旁路，当再热热段蒸汽压力低于2.6MPa时投入运行，保证背压式汽轮机的正常运行。
背压式汽轮机代替原有的减温减压器系统，其工作原理是充分利用减温减压器做功能力的损失。
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1.1 汽轮机主要参数：
型号： B6-3.3/1.5
型式： 单缸、单流、冲动式、背压式
额定功率: 4000kW
进汽压力： 2.6MPa
进汽温度： 535℃
排汽压力： 1.5MPa
排汽温度： 468℃
额定进汽量： 120t/h
额定转速： 3012转/分
汽轮机机械损失： 60kW
1.2 发电机主要参数：
额定功率： 4000kW
额定转速： 3012r/min
额定电压： 6.3kV
冷却方式： 风-水冷
异步发电机效率： 不低于95%
1.3压力匹配器：
型号：TPM12.5/2.1-2.6-120A
额定流量：120t/h
额定高压蒸汽参数：12.48MPa(g)，538℃
额定高压蒸汽流量：55t/h
额定低压蒸汽参数：2.06 MPa(g)，525.8℃
额定低压蒸汽流量：65t/h
额定出口蒸汽压力：2.6MPa(g)
2、供热系统介绍
背压式汽轮机的主蒸汽系统采用单元制。主蒸汽由主机再热热段蒸汽管道设置热压三通后引出。进入背压式汽轮机的蒸汽管道上设有电动关断阀，且电动关断阀设有小旁路，在暖管和暖机时使用。
本工程背压式汽轮机的进汽压力范围初定为2.1~3.6MPa，当再热热段蒸汽压力低于2.1MPa时，背压式汽轮机无法正常运行。为保证新增背压式汽轮发电机组的连续运行，拟采用压力匹配器或中调门参与调整的运行方式。
新增压力匹配器装置，共设两路进汽，一路接自再热热段蒸汽，另一路接自主蒸汽（12.7~16.7MPa，460~538℃），当再热热段蒸汽压力低于2.1MPa时，压力匹配器投入运行，以达到汽轮机进汽参数的要求，保证新增背压式汽轮发电机组的连续运行。
为保证外供蒸汽的稳定供应，原减温减压系统作为备用，当新增背压式汽轮发电机组停运或供热量不足时，由原减温减压系统补充。
3、改造方案
本工程中蒸汽经背压式汽轮发电机组做功后为工业用户提供汽源，原系统的减温减压系统做备用或调节负荷用。
受主机负荷影响，再热热段蒸汽压力在1.6～3.6MPa间波动，此蒸汽经背压式汽轮发电机组后降低至1.5MPa，最终经减温器调整后供给蒸汽用户，外供蒸汽参数为1.5MPa、380℃。
汽轮发电机组由背压式汽轮机和异步发电机组成，当再热热段蒸汽压力低于2.1MPa时，不能满足汽轮发电机组的进汽要求。综合考虑电厂未来热力市场的情况，可能存在主蒸汽减温减压供热的工况，本工程按压力匹配器、中调门参与调整两种运行工况设计。
其中采用压力匹配器装置，高压汽源由主蒸汽母管引出，将低于2.1MPa的再热热段蒸汽引射，以达到背压式汽轮机进汽的要求，保证背压式发电机组的连续运行。
为保证外供蒸汽的稳定供应，原减温减压系统作为备用。当背压式汽轮发电机组停运或供热量不足时，由原减温减压系统补充。
4、结束语
本文充分利用工业蒸汽能量损失，通过背压式汽轮发电机组实现能量梯级利用，所发电量直接并入厂用电系统，达到节能降耗的目的。本工程适用于各类工业抽汽机组，具有一定的推广价值。
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论文作者:郭冰,冯知正,成涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/13
标签：蒸汽论文; 汽轮机论文; 汽轮论文; 压力论文; 机组论文; 系统论文; 工业论文; 《电力设备》2018年第27期论文;