驱动高压锅炉水泵的汽轮机节能技术改造

李明明，余汪炎

(新能凤凰能源有限公司，山东滕州 277527)

新能凤凰能源有限公司(以下简称新能凤凰)于2006年开始建设600 kt/a煤制甲醇项目，2009年7月24日投料试车成功，2011年实现达产达效。

新能凤凰锅炉系统是3套产能为160 t/h蒸汽(压力9.8 MPa、540 ℃)的装置。新能凤凰现有4台高压锅炉给水泵，其中2台背压式汽泵，2台电泵；在正常工况下，3台泵运行，1台备用。汽泵进汽为2.5 MPa过热蒸汽，进汽量为20 t/h，汽泵排汽经减温后并入低压蒸汽管网。因低压蒸汽富余，为减少蒸汽排放，实际生产中2台电泵和1台汽泵运行，1台汽泵备用；在该工况下，低压蒸汽富余量约为20 t/h，富余蒸汽通过循环水冷却后送至冷凝液水箱[1-3]。

在高压锅炉水泵使用背压式汽轮机驱动情况下，造成动力煤的用量增加、低压蒸汽富余浪费以及循环水浪费等问题，大大增加了生产成本。

1 项目分析

为回收利用富余蒸汽，决定将其中1台背压式汽泵改造为全凝式汽泵[4-5]。改造完成后，汽泵耗气量将从20.0 t/h降低至5.5 t/h，可节省中压过热蒸汽14.5 t/h；同时，低压蒸汽管网的汽量可相应减少14.5 t/h，这样从源头上基本解决了低压蒸汽富余的问题。该方案技术成熟，风险可控，预计单台泵改造总投资约600万元，计划由乙方出资，采用效益分成模式。经核算，年总经济效益约320万元。

2 装机方案

经过计算得出，工程给水泵用拖动汽轮机进汽量约为6.2 t/h、进汽压力2.6 MPa、温度380 ℃。在循环水温度28 ℃的前提下，装机规模为1 120 kW。本期设置1台跨度为13.5 m的10 t 电动单梁起重机，以满足设备吊装要求(由承包方根据配套设备具体质量、型号等设计检修用航车的跨度、吊装起重能力等)。

3 汽轮机和锅炉水泵基本参数

汽轮机和锅炉水泵基本参数分别见表1和表2。锅炉给水泵要求选用沈阳鼓风机集团石化泵有限公司相关水泵(与目前在用水泵一致)。

表1 汽轮机、锅炉水泵的基本参数

表2 锅炉水泵的基本参数

4 项目实施及经济效益

该项目于2016年9月3日开始施工，2017年5月15日投入运行。

2017年8月21日，新增的汽泵进行性能考核验证。在实际运行中，蒸汽品质为2.4 MPa、379 ℃，蒸汽消耗量为6.4 t/h。同时，汽轮机和高压锅炉水泵振动值及各项指标在运行期间稳定正常，达到技术协议设计值。改造后，蒸汽消耗量从20.0 t/h降至6.4 t/h，节约蒸汽13.6 t/h。通过测算，按年运行330 d计，年节约2.4 MPa蒸汽107 712 t，年经济效益可达615万元左右。

5 结语

本次改造充分地考虑了全厂蒸汽平衡状况、全厂电力情况等，避免了蒸汽和电能的浪费，节约了蒸汽和循环水，最终节约了动力煤和水，取得了良好的经济效益和社会效益。