汽轮机驱动造气鼓风机技改小结

1 存在问题

山西兰花科创田悦化肥分公司(以下简称田悦分公司)造气工段现有Φ2 650 mm/2 800 mm锥形夹套造气炉16台，共分4套系统(每套系统4台炉)，正常生产时开13～14台炉制气，配套6台C600-1.3型空气鼓风机(风机转速2 900 r/min，电机转速2 960 r/min，轴功率350 kW，配用电机功率440 kW)，4开2备，每台风机供1套系统的造气炉风量。造气炉在制气过程中，需0.60 MPa的外供过热蒸汽(40 t/h)经减压至0.08 MPa后入蒸汽缓冲罐(每套系统设有1台蒸汽缓冲罐)，作为造气炉制气的汽源，存在极大的浪费。

2 技改方案

由于6台鼓风机安装在同一厂房内，其配套的电动机为双伸轴电动机，决定在常开的4台鼓风机的电动机后端各安装1套热功汽轮机，通过联轴器与电动机后侧的主轴连接。汽轮机进汽压力0.80 MPa、排汽压力0.08 MPa，热功汽轮机拖动造气鼓风机和其配套的异步电动机同步运行，从而实现节电和异步发电节能。

为了提高造气炉的制气效率，热电车间送至造气工段的蒸汽不再需要喷水降温，汽轮机进汽可直接使用0.80 MPa管网的低压蒸汽，排汽直接进入造气炉前的蒸汽缓冲罐内。同时，为了确保造气炉制气所用蒸汽量的充足，缓冲罐前原设计的蒸汽减压系统仍继续使用。

改造项目包括：增加汽轮机基础、汽轮机进汽蒸汽管道(DN200 mm)、进汽隔离阀(DN200 mm，PN1.6)、汽轮机排汽管道(DN300 mm)以及排汽隔离阀(DN300 mm，PN1.6)等。此外，还需要为每台汽轮机的保护及控制系统提供200 W的交流电源(220 V)和4 t/h左右的轴承冷却水等。新增B0.45/0.80/0.08型热功汽轮机的主要技术参数见表1。

表1 B0.45/0.80/0.08型热功汽轮机主要技术参数

3 工艺流程

来自外管网压力为0.80 MPa、温度为240～250 ℃、流量为10 t/h的过热蒸汽，通过汽轮机进汽管道上的隔离阀后进入汽轮机的主气门(速关阀)，再经自调阀(手动控制或自动控制)后进入热功汽轮机，驱动造气鼓风机做功(450 kW)，背压出来的蒸汽(压力为0.08 MPa、温度为170～180 ℃)进入造气炉前的蒸汽缓冲罐，供造气炉制气使用。为了保证汽轮机的长周期运行，其轴承冷却水采用合成循环水，冷却后的水仍返回至合成循环水系统，再经冷却后继续循环使用。

4 运行效果及经济效益

田悦分公司的4台热功汽轮机自2013年4月 底及5月初逐台投用后，运行较稳定，基本上达到了设计要求，节能效果和经济效益显著。

(1)该项目总投资120万元，其中，4台热功汽轮机共92万元，汽轮机基础及所属管道、阀门、安装等费用28万元。

(2)改造后，根据生产报表统计显示，汽轮机的转速控制在3 000 r/min，电机基本不做功。按4台C600型风机共节电900 kW、年运行时间330 d、电价0.43/(kW·h)计，每年可节约电费306.5万元。