火电厂凝汽器真空保持节能系统技术-合同能源管理运营手册

第五节　火电厂凝汽器真空保持节能系统技术

一、技术名称

火电厂凝汽器真空保持节能系统技术。

二、适用范围

火力发电机组水冷式凝汽器。

三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状

由于凝汽器污垢问题未彻底解决，致使火力发电机组煤耗平均增加至少1%，由此每年造成的煤耗增加至少为1300万吨以上。

四、技术内容

（一）技术原理

保持凝汽器真空是汽轮机节能的一项重要内容，措施是保持凝汽器内壁清洁，改善汽轮机凝汽器壳管的换热效率，提高机组性能，进而达到节约能源的效果。本技术利用胶球清洗，并能长期保持95%以上的收球率，能确保凝汽器所有的冷却管都得到清洗，使凝汽器时刻保持最佳的清洁状况，彻底免除停机人工清洗。凝汽器真空保持系统依靠压缩空气作为动力，在微电脑控制程序的控制下，间歇地将清洁球瞬间同时一次性发射入凝汽器的入口，对凝汽器所有的冷却管进行擦拭清洗，清洗后的胶球由回收装置收回。

（二）关键技术

（1）根据凝汽器污垢实时形成的特点，将传统的胶球清洗装置的定期连续清洗方式改为适时清洗的方式，使污垢刚附着在冷却管就能及时被清除；

（2）将传统胶球清洗装置的输送胶球的动力源由胶球泵改为压缩空气，大大增强装置的发球能力；

（3）每一次发球过程中，数量众多的胶球瞬间同时一次性发射入凝汽器的入口，从而保证每一次的清洗流程中，绝大多数的冷却管都能得到清洗；

（4）本技术的回收装置能在极短时间（100s以内）将数量众多的球回收。

（三）工艺流程

凝汽器真空保持系统与凝汽器冷却水系统一同工作。其工艺流程为每隔30～60min清洗运行一次，每次的清洗流程包括：压缩空气储气罐加压；压力释放；发球装置瞬间将胶球发射入凝汽器入口；数量众多的胶球对凝汽器冷却管进行清洗；清洗过后，胶球通过回收装置被收集回主体柜中的集球器；启动主体柜内的胶球清洁程序；对胶球进行清洗去污；随后一次清洗流程结束。其工艺流程和设备简图分别见图10-6和图10-7。

图10-6　凝汽器真空保持系统工艺流程图(www.xing528.com)

五、主要技术指标

（1）收球率长期保持在95%以上；

（2）长期保持凝汽器所有冷却管清洁；

（3）彻底免除停机人工清洗；

（4）凝汽器端差显著下降平均1～2℃；

（5）凝汽器真空度明显提升1%以上；

（6）平均降低汽轮机煤耗4g/kWh。

六、技术应用情况

该技术已获得国家专利，并已在15MW、60MW、300MW等机组上得到成功应用，设备安装简便，系统运行可靠，节能效果显著。

图10-7　凝汽器真空保持节能系统主要设备简图

七、典型用户及投资效益

典型用户：苏州太仓港协鑫发电有限公司、苏州蓝天协鑫热电有限公司。

（1）建设规模：2×300MW机组。主要技改内容：在已经运营的发电机组上，拆除原有胶球清洗装置，安装凝汽器真空保持节能系统，主要技改设备包括主体柜、回收装置、微电脑控制柜和辅助设备。节能技改投资额1000万元，建设期40天。年节能12000tce以上，降低CO2排放3万吨。每年直接经济效益超过800万元，投资回报期1.25年。

（2）建设规模：2×60MW机组。主要技改内容：对已经运营的发电机组进行改造，拆除原有胶球清洗装置，安装凝汽器真空保持节能系统，主要技改设备包括主体柜、回收装置、微电脑控制柜和辅助设备。节能技改投资额200万元，建设期40天。实施后，平均降低端差3～4℃，提高真空度2%以上，年节能2700tce以上，每年的直接经济效益达到250万元，投资回收期约一年。

八、推广前景和节能潜力

从已经实施的成功案例可以看出，该技术可以改善汽轮机凝汽器传统的胶球清洗方式，达到彻底清除凝汽器冷却管污垢，长期保持凝汽器冷却管的清洁效果。具有较大的节能潜力和广阔的市场推广前景。

截至2009年底，全国火电装机容量超过6.53亿kW，按照30万kW的规格计算，全国火电机组装机容量超过2000台机组。至2015年，凝汽器真空保持节能系统在发电行业内可达到20%的推广率，总投入13.3亿元，按照每年每台30万kW机组节能5000tce计算，全行业每年可以节能超过200万tce。