射水泵抽气器改造的经济性评价

长兴岛电厂 杨黎斌

射水泵抽气器改造的经济性评价

长兴岛电厂 杨黎斌

介绍了TD-N12射水泵抽气器的设备配置及工作原理.通过分析得出:将老式单通道射水凝汽器改为多通道射水凝汽器,在抽水总量下降的状况下选用小功率射水泵电机,可达到节水和节电效果.节能改造证实射水抽气器实施改造后,配套电机实际功率由原来的28.8 kW降至20.4kW.以2013年机组运行6700 h计算,节约用电量56.28 MWh,节约标煤量28.4t,节省燃料成本2.3万元,取得了较好的节能效果.

射水泵抽气器;多通道射水凝汽器;技术改造;节能;经济性评估

0 引言

在全社会提倡节能减排的大背景下,燃煤电厂如何提高一次、二次能源间的转换效率,降低自身综合能耗,提高经济效益,是一项挖潜增效、深化节能的重大任务.上海长兴岛第二发电厂(以下简称长兴岛电厂)地处海岛,在"十一五"期间进行热电联供改造后,为长兴海洋装备岛上的大型造船和港机装备企业,提供优质电能和供热供气的重担.

由于长兴岛电厂建设初期投资成本及技术选型所限,大多数重要辅机已经处于陈旧和老化周期,需要通过技术改造进一步挖潜增效,走可持续节能之路.经过深入调研和设备运行状态分析,先后对省煤器、高温加热器、射水泵抽气器、烟气余热回收等设备进行技术改造,取得了良好的节能效果.

1 射水泵抽气器状况

(1)设备配置状况长兴岛电厂目前拥有2套国产中温中压燃煤发电机组,装机容量为2台12 MW,配65t/h煤粉炉2台,实行热电联供.射水抽气系统采用我国第二代TD-N12射水泵抽气器,设备内部设计为老式单通道,在维持真空过程中抽气器单位功耗高达5.97kWh/kg,必须进行节能改造.

(2)工作原理射水泵抽气器的工作原理是通过射水泵将具有一定压力的工作水经水室进入喷嘴,喷嘴将压力水的压力能转变为速度能,使空气吸入室内产生高真空,抽出凝汽器内的汽、气混合物,达到凝汽器真空.也就是说,射水泵抽气器是一种典型的水、气两相流装置,气相运动的全部能量来自水束.由此得出,抽气器工作的高效率取决于能否以最小水量裹挟最多气体.可以通过保证吸入室中选取水的最佳流速及单股水束的最佳截面,以期水束实现最佳分散,而分散后的水质点具有最佳动量,实现用最小的水量裹胁最多的气体,达到节能效果.也即是,通过将老式单通道射水凝汽器改为多通道射水凝汽器,在抽水总量下降的状况下选用小功率射水泵电机,达到节水和节电效果.

2 节能改造

目前长兴岛电厂两台机组真空严密性在200~250Pa/min左右,在现有TD-N12射水抽气器满负荷运行状况下,2号机组凝汽器真空度最高为95.1 kPa(同类机型组可稳定达到97 kPa).一方面由于凝汽器真空度未达到设计标准值,导致机组做功效率不高;另一方面由于TD-N12射水抽气器为单通道设计,水柱大导致气阻也大,为达到一定的水束流速,需要更大功率的射水泵,造成一定的能源浪费.为此,可通过使用多通道射水抽气器和与之配套的小功率射水泵予以解决.经市场调研,TDZH-N25-1型射水器具备以上特点,且该设备具有防汽水返流装置,防止汽水返流做无用功,以达到节能效果.

2.1 两种抽气器技术参数对比

TD-N12型射水抽气器是单通道设计、喷嘴大,能耗高,产生的单水柱也大,无法确保吸入室内水质点与空气接触达到最均匀;由于水柱大,水流量高,水柱受到的气阻也大,需要37kW电机带动设备,便造成水量和电量的浪费.

TDZH-N25-1型射水器采用带有分流室为主通道和小孔群组为辅通道的多通道设计,有利于水质点与空气均匀接触,分散的小水柱降低了气阻和水流量,仅需要22kW电机带动设备,节省了水量和电量.

TD-N12型射水抽气器与TDZH-N25-1型射水抽气器技术参数对比,如表1所示.

2.2 改造后运行效率分析

由于TDZH-N25-1型射水抽气器设计进水压力为0.35MPa,TD-N12型射水抽气器降低0.15 MPa,因此选用IS100-65-200型射水泵,配备YX3-180M-2新型高效电机,实际出水压力0.37MPa,达到新型射水抽气器运行工况要求.

表1 两种抽气器技术参数对比

2.2.1 实际功率

保持射水泵稳定运行,运行人员于每日8:00记录射水泵电能表读数,选取连续运行24h的射水泵电能表读数,采用改造前后各10d的数据作为样本数据进行对比.改造前后2号机射水泵连续运行24h耗电量比较,如表2所示.

表2 改造前后射水泵连续运行24h耗电量比较kwh

由表2可看出,2号机射水泵改造前使用TD-N12型射水抽气器的日平均用电量约为690kWh,折算实际功率为28.8kW;改造后采用TDZH-N25-1型射水抽气器的日平均用电量约为489 kWh,折算实际功率为20.4kW;平均减少用电量为8.4 kWh/h;实际功率减少8.4 kW/h.

2.2.2 单位抽气量增值

改造前使用TD-N12型射水抽气器的机组冷态启动建立真空时间约为25min,改造后采用TDZH-N25-1型射水抽气器时建立真空时间约为16min,证实了改造后新型抽气器抽气量大于改造前的抽气量.以TD-N12型射水抽气器的抽气设计值6.2kg/h为计算基数,可得出TDZH-N25-1射水抽气器的抽气量为9.7kg/h,实际抽气增量为3.5kg/h,增幅为56.5%.充足的抽气裕量,能够确保机组在初启动时快速建立真空及在工况复杂、真空严密性差时稳定保持最佳经济真空值.

2.2.3 凝汽器真空度对比

如果直接比较2号机组改造前后的真空数据,由于受机组不同负荷、抽汽供热量大小、循环水温度、循环水量、凝汽器脏污、大气压力、真空严密性等多种因素影响,很难找到完全一样的运行工况来比对数据.由于电厂射水抽气系统为联通制,2炉2机运行时可以共用一套射水抽气器,而1号机组射水抽气器还未进行改造,可以采用单独启动1、2号机组的射水抽气器并稳定运行10min,然后比较新旧射水抽气器下机组的真空高低的方法.

对比时机组负荷相同,稳定在11.5 MW.改造前双机运行,共用1号机射水抽气器,1号机组凝汽器真空度为96.5 kPa,2号机组凝汽器真空度为95.1 kPa;改造后双机运行,共用2号机射水抽气器,1号机组凝汽器真空度为96.5 kPa,2号机组凝汽器真空度为96.8 kPa.由此可看出,单独使用2号机组射水抽气器与单独使用1号机组射水抽气器时相比,1号机真空不变,但2号机真空高出1.7 kPa,说明2号机新型射水抽气器的抽吸能力大于旧射水抽气器.也就是说,凝汽器真空度提高1.7 kPa,根据常用影响供电煤耗表计算,可降低供电煤耗1.87g/kWh.

3 改造后经济效益

改造后电机功率减小.即射水抽气器改造后,配套电机实际功率由原28.8 kW降至20.4kW.以2013年机组运行6700 h计算,节约用电量为56280 kWh.按照505g/kWh的供电标煤耗计算,节约标煤量为28.4t,节省燃料成本2.3万元.

凝汽器真空度提高.按照凝汽器真空度提高1.7kPa,理论可降低供电煤耗1.87g/kWh,以2013年发电量1.44亿kWh计算,节省标煤量为269.3t,节省燃料成本21.5万元.

射水抽气器改造设备费及人工安装费等总计9万元,按以上改造后的经济效益测算,具有良好的可行性.

4 结语

提高火电厂节能效果,降低电厂用电量是重中之重,尤以大功率辅机为主.通过对射水泵抽气器技术改造后的运行效率与经济效益分析,发现相关设备有技术改造简便、施工期短、投资回收快、运行效率和经济效益显著等特点.在技术不断创新升级下,从降低大功率辅机能耗、提高其运行效率入手,是电厂挖掘内部节能降耗潜力的有效途径之一.

建筑采暖节能:用wifi个人定制供热

最近,美国麻省理工学院感知城市实验室开发出一种以一栋建筑里的人为追踪目标,然后将气温控制与这些空间使用者同步的系统.这套基于WiFi的运动追踪系统,能迅速将数据传送至红外加热灯泡.而这套顶置式系统由一些安装了红外线加热灯的面板组成.这些红外线加热灯借助镜面和旋转马达将热量直接投射给空间使用者,而不是使用建筑的内置管道系统加热整个空间.因此,有人的空间就得到了加热,而周围的区域则仍处于原有的室温.

据介绍,该系统包含一些很小的LED灯,而且直接加装到现有的天花板上,无需更多额外设施.在对空间使用者进行追踪时,面板上的灯泡就会旋转.

(福布斯中文网)

宝山区构建"五个平台"推进清洁能源替代工作

宝山区经委结合地域电力和宝钢资源优势,以及企业用能结构,建立"五个平台",积极推进锅炉清洁能源替代.一是与市燃气公司建立价格共商、工程建设更快和服务更优的"天然气改造平台";二是与电力公司建立电和太阳能互补的"小锅炉改造平台",三是与宝钢集团联手建立"宝钢低温余热热水改造浴室小锅炉平台",推进区域循环经济和清洁能源替代新技术新模式;四是与华能石洞口电厂建立热电联产集中供热的"热电联供改造平台",在罗店、月浦、宝山工业园区等地区实施热电联产集中供热,目前已完成两根管网供气;五是引进合同能源管理,降低企业改造成本,建立"合同能源管理改造平台".

(董昆及)

黄浦区多措并举确保完成年度节能目标

为确保完成2014年度节能目标,黄浦区重点开展了4项工作.一是抓节能目标责任管理.公布2014年区重点用能单位名单,分解并下达各重点用能单位能源消费总量年度控制目标,落实能源利用状况报告制度.上半年重点用能单位能源消费总量9.1万吨标煤,实现同比下降2.06%;二是抓重点企业能源审计.扩大能源审计覆盖面,对一兆韦德等15家重点用能单位开展能源审计,推动企业按审计结论进行节能改造;三是抓重点节能工程.推进瑞金大厦,瑞安广场等开展空调、照明系统等节能改造项目30余项,实现节能量3000余吨标煤;四是抓能耗在线监测.启动能耗在线监测系统三期工程,扩大楼宇分项计量安装覆盖面,升级平台服务功能,推动企业运用分项计量数据,加强节能管理.

(区节能办)

Economic Evaluation for Water Jet air Ejector Transformation

Yang li bin

It introduced TD-N12 water jet ejector device configuration and work principle. Basedonanalysis:changetheoldsinglechannelwaterjetairejectorcondenserto multi-channel water jet air ejector condenser,under condition of declined pumping water,it choose small power water jet pump motor to save energy and water.After energy saving renovation,water jet air ejector power has become 20.4kw from 28.8kw.according to 6700 hoursoperationtimein2013,itcouldsave56.28mwh,whichequals28.4toncoal, 23000rmb.Good energy saving effect has been archieved.

Water Jet air Ejector, multi-channel water jet air ejector, technologyrenovation, energy-saving, Economic Evaluation

上海市能源经济相关信息

杨黎斌(1983-),男,经济师,本科,从事企业管理及技术经济指标统计与分析工作.