摘要：中小热电厂给水泵拖动方式多数采用电动方式，个别也采用汽轮机拖动利用锅炉富余蒸汽或工业抽汽驱动小汽轮机拖动给水泵，排汽入高压加热器作加热蒸汽，是可以提高经济效益或节能效益。本文拟对它进行论述，供参考。
关键词：节能；电动给水泵；汽动给水泵；经济分析；排汽至高加
一、前言
近年来煤、油价格飚升，使热电厂的热电成本大增，而上网电价，热价增长有限，使热电企业的利润空间越来越小，甚至造成亏损，难以维继。为了拓展生存空间，除了政府政策支撑改善外部环境外，主要靠热电企业本身“降本增利”进行“节能改造”，增加热负荷，降低消耗，提高效益、扭亏为盈的策略。其中行之有效的一项节能技改是改电动给水泵为汽动给水泵，今论析如下，仅供参考。
经过调研，中小热电厂给水泵拖动方式多数采用电动方式，个别热电厂通过技改采用小汽轮机拖动利用锅炉富余蒸汽或工业抽汽驱动小汽轮机拖动给水泵，排汽入除氧器作加热蒸汽。但是，由于热电厂常采用大气除氧器，其压力为0.02MPa，加热出水温度为104℃，加热蒸汽采用压力为0.05~0.2 MPa，温度为150~180℃的汽轮机非调整抽汽。机组的低压段专门设计有匹配的除氧器加热抽汽口，因此一般情况下，仅可以提高经济效益，没有节能效益。仅在电负荷（谷电）较低或供汽量较大时，非调整抽汽不够，才需从一抽通过减压阀进行补充，存在节流损失。此时具有节能效益。低负荷时由于小汽轮机排汽无法平衡，因此只有当外供热量大于50t/h才具备改造条件。
二、改造实例
如东协鑫环保热电有限公司现有3台75t/h循环流化床锅炉和2台C15-4.9/0.98-3单抽汽轮发电机组，抽汽直接对外供热和提供高加加热汽源，供汽压力1.35MPa，目前实际供汽量已达70t/h。工业抽汽作为高压加热器的加热蒸汽汽源，需要从一段1.32MPa的抽汽通过减压阀，此时1.32MPa减压至0.5MPa的节流压损，存在着明显的能源损失。而该机组的低压段专门设计有除氧器加热抽汽口（非调整），能级比较匹配，所以本公司没有采用与其他公司类似的做法，将小汽轮机排汽加热除氧器内给水。如东公司综合考虑，通过与制造厂家沟通，采用汽动给水泵排汽进高加的方案。4#给水泵利用机组一级工业抽汽驱动小汽轮机，同时，将排汽排入高压加热器作加热蒸汽，这样即可以提高经济效益，又能回收节流损失起到节能效益。节省了给水泵消耗的厂用电，提高了热电比。
三、经济分析
1.假设高压加热器需要加热的给水量D=150t/h，高加的工作状况为：工作压力P=0.5MPa，进水温度T=104℃，进水焓H=441.082 KJ/Kg，出水温度Ts=150℃，出水焓Hs=636.34 KJ/Kg，高加的热效率为η=0.96。
⑴若高加加热汽源为一抽对外供热蒸汽，Po=1.2MPa，To=350℃，Ho=3152.84 KJ/Kg。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据热平衡公式，加热150t/h给水需耗用对外供热蒸汽量Do；由
Do（Ho-Hs）η=（D-Do）（Hs-H）可以算出Do=11.217t/h。
⑵若高加加热汽源为工业小汽机的排汽。以小汽机的型号B0.35-1.2/0.5测算，进汽参数为Po=1.2MPa，To=350℃，Ho=3152.84KJ/Kg，排汽参数为Pc=0.5 MPa，Tc=280℃，Hc=3022.2 KJ/Kg，根据热平衡公式，加热150t/h给水需耗的小汽机排汽量Dc；由Dc（Hc-Hs）η=（D-Dc）（Hs-H）可以算出Dc=11.7829558t/h。
2.由上述可看出，加热150t/h高加给水，用小汽机排汽要比用一抽对外供热蒸汽多用汽0.56595t/h，也就是说，在机组其他工况不变的情况下，相当于少对外供热了0.56595 t/h。若汽价按210元/吨计算，则减少收入118.8496元/时。但是利用小汽机排汽加热高加时，由于利用了对外供热蒸汽在小汽机内做功，输出轴功率Pe=Dc*（Ho-Hc）* ηm/3600=419.0385665kw（取小汽机的机械效率ηm=0.98），相当于每小时节约厂用电为419.0385665kw（原来运行方式为两台355kw的电动给水泵，现为汽动泵+一台电动调速给水泵，调速给泵的电流为20A，功率约为160kw）。若上网电价按0.5148元/kwh计算，则带来的收入为215.72105元/时。这样，用增加的收入减去减少的收入后的净收入为96.87143元/时。若全年按7000小时计算，则可增加收入67.81万元/年。同理，可以计算出，当三炉两机运行时，给水量达到200t/h时，每年可增加收入90.41万元。这样随着锅炉负荷和给水量的增加，汽动给水泵的节能和经济效益更加明显。
该改造项目的静态投资回收期：
32/67.81=0.472年（两炉两机运行）或者32/90.41=0.354年
通过以上经济效益分析得知，改造一台电动给水泵为汽动泵，若两炉两机运行时，0.472年即五个半月即可收回设备改造的投资成本，以后每年可为企业增加收益67.81万元。若三炉两机运行时，0.354年即四个半月即可收回设备改造的投资成本，以后每年可为企业增加收益90.41万元。
四、说明
1、热电企业一般情况下，锅炉是不可能全部停运，因此，汽动给水泵的实际运行小时要大于7000小时。
2、当热负荷不够大时，往往热电比达不到国家的要求，用供热抽汽驱动汽动泵可增加热负荷，提高热电比，争取达标，增加机组利用小时数，提高企业经济效益的好处。
3、当热电厂内厂用电失去的时候，仍然可以保证锅炉不断水。
五、结论
通过以上进行详细的技术经济分析后，采用小汽轮机代替电动机拖动的给水泵排汽进高加，蒸汽能源得到梯级利用，提高了能源的综合利用率，具有节约能源、安全可靠性高、调速方便、调速范围大、效果好、调节平稳等特点，具有明显的经济效益、社会效益和节能效益，值得大力推广应用。
参考文献：
[1]《火电厂循环水泵和给水泵经济运行研究》
论文作者:季明
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/10
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