火電廠超低飽和壓力水蒸汽壓縮升溫潛熱回收技術
目前火電廠在汽輪機發電過程中,都會剩余大量低壓飽和乏蒸汽,飽和壓力在5Kpa~15Kpa的超低壓飽和水蒸汽,由于水蒸汽飽和溫度過低(30℃~50℃),只能冷凝成冷凝水,白白浪費了大量的汽化潛熱,而且還需要大筆投入資金進行冷凝設備建設,并且由于乏蒸汽飽和溫度過低,在冬季極易結冰。
從節能的角度考慮,通過對此類乏蒸汽進行壓縮升壓,將水蒸汽飽和壓力升至80Kpa~100Kpa,水蒸汽飽和溫度升至93℃以上。不僅保留了汽化潛熱,而且節省了大量不必要的投資,并且這種溫度的水蒸汽可以大量應用在市政供暖等領域,為電廠創造巨額效益。
由于一般火電廠這類乏蒸汽流量都會達到每小時幾百噸,飽和壓力低,因此體積流量非常大。對于大流量介質,適用的壓縮機只有離心壓縮機和軸流壓縮機。然而,該工藝的壓比又比較高,需要將飽和壓力從5Kpa~15Kpa升壓到80Kpa~100Kpa,升壓壓比達到八倍左右,從性價比和運行穩定性考慮,只有多級離心壓縮機適用該工藝。
由于工藝的特殊工況,體積流量大、真空度高、高壓比等特點,所以壓縮機要求葉輪直徑大、壓縮級數多、轉速高。西安恒信動力設備有限公司開發的以低壓水蒸汽為介質的水蒸氣離心式壓縮機完全能夠滿足該工藝要求,機組形式為三段六級離心式壓縮機組,單機流量為20噸/每小時,壓縮機吸入水蒸氣飽和溫度為50℃,壓縮機排氣水蒸氣飽和溫度為95℃。
機組布置如下圖:
機組分上下兩層布置,上層包括壓縮機本體、增速箱和汽輪機,下層包括凝汽器、兩臺中間冷卻器和潤滑油站,雙聯電動油泵、雙聯油冷卻器、雙聯油過濾器、油管路組件等布置在油箱上。高位油箱布置在機組軸心線以上5米處。
該機組高速端的轉速6300rpm,低速端的轉速4300rpm,機組軸功率2400kw,汽輪機的功率2800kw。低壓水蒸汽經過六級壓縮,水蒸氣飽和壓力從進氣的12.4Kpa(A),升壓到出氣的84.5Kpa(A),飽和溫升45℃,水蒸氣出口飽和溫度升至95℃。