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黄岛电厂#5机组凝汽器真空系统改造资料


#5 机组凝汽器真空系统改造 项目受审资料
一、受审核方及项目简介
1、受审核方基本情况(性质、主要产品、生产流程、产值、 总体用能情况等)。
大唐黄岛发电有限责任公司(国有企业) ,始建于1978年,位于 青岛经济技术开发区境内。 2008年11月归属中国大唐集团公司,是 青岛市的主要发电厂和热力生产基地之一,承担着青岛地区主要的供 电任务,并负责

黄岛区工业供汽及居民采暖供热。现在职职工661人, 占地面积342.3万平方米,资产总额56.16亿元。全公司现有汽轮发电 机组4台,总装机容量1790MW。生产流程为:燃料(原煤)经锅炉燃 烧后产出高温、高压蒸汽,通过管道驱动汽轮机高速旋转,汽轮机带 动发电机发电上网,同时利用部分余热对对外供汽和采暖。2011年发 电量为96.83亿千瓦时,上网电量为90.53亿千瓦时,供热量182万吉 焦, 发电煤耗298.60克标煤/千瓦时, 供电煤耗314.36克标煤/千瓦时, 供热煤耗41.97千克/吉焦,工业总产值34.53亿元,万元产值綜合能 耗5.19吨标煤/万元。

2、 受审核项目的工艺流程及其重点耗能设备在生产中的作 用。
1)概述 大唐黄岛发电有限责任公司5号机组为国产670MW超临界参数燃 煤发电机组, 汽轮机型号为N670—24.2/566/566, 为超临界、 单轴、

三缸四排汽、一次中间再热、双背压、凝汽式汽轮机。机组凝汽器采 用双背压、双壳体、单流程、表面式、横向布置。抽真空设备采用 2BE1-353一OMY4型偏心水环式真空泵。 2)系统工艺流程 N一36600型凝汽器采用双壳体、双背压、双进双出、单流程、 横向布置结构。凝汽器的冷却管排列呈带状,周围留有汽流通道可以 使汽流进入管束内部,并且可以减少汽流阻力。每个管束中心区为空 气冷却区,用挡气板与主凝结区隔开。不凝结气体与蒸汽经过空气冷 却区时,使蒸汽能够大量的凝结下来,剩下的少部分蒸汽随同不凝结 气体进入抽空气管。低压缸排出的蒸汽进入凝汽器后,迅速地分布在 冷却水管的全长上, 通过管束间的通道和两侧通道使蒸汽全面地沿冷 却管表面进行热交换并被凝结成水, 部分蒸汽则由管柬两侧的通道流 向管束的下面,对淋下的凝结水进行回热,剩余未凝结的少量蒸汽和 被冷却了的空气汇集到空冷区的抽空气管内,被抽真空的设备抽出。 3)凝汽器的作用 机组所采用凝汽器是表面式的热交换器,冷却水在管内流动过 程中与管外的排汽进行热交换,使排汽凝结成水,同时使凝汽器形成 真空。

3、受审核项目拟投资情况
项目总投资为 77.2 万元,资金来源为全部由企业自筹解决。主 要用于对 5#机组凝汽器真空系统进行改造,购置设备 6 台(对) ,其 中 DN350 电动真空蝶阀 2 台,换热器 2 台,DN350Pg10 法兰 2 对,以

及、项目可行性方案制定、项目安装、施工等费用。

二、审核过程描述
1、审核的部门及活动。 2、审核的时间安排。2012 年 9 月 13 日 3、审核实施。

三、项目实施前(后)的能源利用情况
1、项目实施前(后)的生产情况

实施前:
凝汽器抽真空系统原设计为高、 低压侧两根抽气管道汇到抽空气 母管,由一根空气母管后再接到真空泵抽真空母管上,如下图

改造前,机组的运行一直受凝汽器真空问题困扰,在当循环水温、 流量等达到设计值时凝汽器的实际真空比设计真空平均低约1kPa, 且 高、低压侧凝汽器的真空差值小于O.5kPa,达不到高、低压侧凝汽器

真空相差1.0kPa的设计值。

实施后:
将凝汽器抽真空系统管道由原来的母管制, 改为凝汽器抽气方式 为高、低背压凝汽器单独抽空气方式,A、B、C真空泵之间抽空气管 道加装电动联络蝶阀, 高、 低背压凝汽器抽空气管道加装空气冷却器, 将抽空气管道中的水蒸汽凝结成水并回收到凝汽器, 凝汽器空气冷却 器冷却水取自闭冷水并回到闭冷水。 凝汽器空气冷却器装有空气进出 门及旁路门,正常运行时凝汽器空气冷却器空气进出门开启、空气旁 路门关闭。 如下图

2、项目实施前(后)的能源消费情况

改造前历史数据曲线

改造后历史数据曲线

改造前后对比表 时间 负荷MW 211.6.9 18:02 2011.9.20 606 606

高背压真空 kPa 95.289 95.74

低背压真空 kPa 95.587 97.219

均值kPa 95.438 96.479

19:03

在606MW荷时, 凝汽器真空平均值由95.438kPa提高到96.479kPa, 提高真空1.0kPa。本次凝汽器真空系统的改造对于提高凝汽器的真 空、 降低煤耗起到了明显的效果。 但是由于影响机组真空的因素较多、 较复杂,本次改造后的试验与所取机组历史运行状况不可能绝对一 样,进而造成真空值略有差别。考虑到机组平均负荷,可提高真空 0.75kPa,降低机组供电煤耗1.76g/kWh。 1)基础数据及节能测算公式 项目改造前高背压凝汽器真空:95.289kPa 项目改造前低背压凝汽器真空:95.587kPa 项目改造后高背压凝汽器真空:95.74kPa 项目改造后低背压凝汽器真空:97.219kPa 高背压凝汽器真空和低背压凝汽器真空平均真空提高 1KPa 节约 能耗(600MW 超临界机组凝汽器背压) :2.35 g/kWh(依据:中国大 唐集团公司火电机组能耗指标分析指导意见) 。 改造后提高的平均真空度=【 (项目改造前高背压凝汽器真空-项 目改造后高背压凝汽器真空)+(项目改造前低背压凝汽器真空-项 目改造后低背压凝汽器真空) 】/2 本项目节约标准煤量=改造后提高的平均真空度×凝汽器背压真 空度降低而引起的单位发电量降低的标准煤耗×机组额定出力×机 组负荷率 70%×机组年运行小时数 2)节能测算

改造后提高的平均真空度= 【 (95.289kPa -95.74kPa) (95.587kPa + -97.219kPa) 】/2=1.04 kPa,参照大唐其他发电公司的改造情况, 为保守计算,改造后提高的平均真空度取 0.75kPa。 本项目节约标准煤量 =0.75kPa × 2.35 g/kWh.kPa × 670000kW × 70%×6000h/1000/1000=4959.7 吨

3、重点用能工艺设备情况
(1)锅炉 二期锅炉包括 3 号、4 号,三期锅炉包括 5、6 号。 3、4 号锅炉为前苏联“红色锅炉工作者”工厂制造,型号是 E п-670-13.8-545KT 型,超高压、单汽包、中间再热、自然循环、固 态排渣煤粉炉,呈 T 型布置,密封式,热风送粉,制粉系统采用中 储式钢球磨制粉系统。该炉为双炉膛、平衡通风、旋流燃烧器对冲 布置,过热汽采用两级喷水调温、再热汽采用喷水调温,事故情况 采用事故喷水减温。 5、6 号锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、 一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全 钢悬吊结构п型、露天布置燃煤锅炉。锅炉的主要参数如表所示。 表 3-1
项目 蒸发量 过热蒸汽压力 过热蒸汽温度 给水温度 冷风温度 热风温度 单位 t/h MPa ℃ ℃ ℃ ℃

锅炉的主要参数表
#3 670 13.8 545 242 30 379 #4 670 13.8 545 242 30 379 #5 2002 25.28 571 279 27 325 #6 2002 25.28 571 279 27 325

项目 排烟温度 煤种 燃煤耗量 锅炉效率

单位 ℃ t/h %

#3 151 贫煤 85.374 90.5

#4 151 贫煤 85.374 90.5

#5 131 烟煤 238.7 93.58

#6 131 烟煤 238.7 93.58

(2)汽机 二期汽机包括3号、4号,三期汽机包括5、6号。 3 号、 4 号汽轮机组是由原苏联列宁格勒金属加工厂生产制造的型号 为 K-210-130-1 型,超高压、一次中间再热(单层缸) 、双排汽口单 轴凝汽式。3、4#机分别于 2001 年 6 月和 2001 年 1 月进行了低压缸 改造及控制系统改造,功率由原来的 210 MW 提高到 225 MW。 5、6 号汽轮机组型号为 N670-24.2/566/566 型,超临界、一次中间 再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式。汽机的主要参数如下表所示。 表3-2
项目 额定功率 主蒸汽压力 主蒸汽温度 主蒸汽流量 再热蒸汽压力 再热蒸汽温度 再热蒸汽流量 回热抽汽级数 排汽压力 工作转速 汽耗率 热耗率 单位 MW MPa ℃ t/h MPa ℃ t/h 级 kPa r/min kg/kWh kJ/kWh

汽机的主要参数表
汽机 #3 225 12.74 540 670 2.837 540 577 3 高+3 低+1 除氧 4.9 3000 2.995 8161 #4 225 12.74 540 670 2.837 540 577 3 高+1 低 +1 除氧 4.9 3000 2.995 8161 #5 670 24.2 566 1832.548 3.877 566 1548.391 3 高+4 低 +1 除氧 4.9 3000 ─ 7526 #6 670 24.2 566 1832.548 3.877 566 1548.391 3 高+4 低 +1 除氧 4.9 3000 ─ 7526

3、发电机 发电机的主要参数如表3-3所示 表3-3 发电机主要性能参数表

项目 型号 容量 额定功率 额定电压 额定电流 额定功率因数 额定转速 效率

单位 MVA MW kV A r/min %

参数 #3 #4 TBB-220-2EY3 264 264 225 225 15.75 15.75 9500 9500 0.85 0.85 3000 3000 98.6 98.6 #5 #6 QFSN-670-2 733 733 670 670 20 20 21169 21169 0.9 0.9 3000 3000 98.92 98.92

4、项目实施前(后)能量平衡表(#5 机组)

实施前 指标参数 2011年1-7月累计值 机组发电量(万kWh) 机组用电量(万kWh) 机组厂用电率(%) 机组供电量(万kWh) 机组发电标煤量(吨) 机组供电煤耗(g/kWh) 218308.8 9660.3 4.43 208648.5 637264.7 305.42

实施后 2012年1-7月累计值 241135 9928 4.12 231207 702639 304


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