浅谈电厂汽泵供热改造技术的应用.doc

1、浅谈电厂汽泵供热改造技术的应用摘要：内蒙古自治区赤峰市红山区市区供热面积不断增加，基本供热循环水量达到了 6893t/h，已经超出了赤峰热电厂 6480t/h 的承载能力，针对此项问题，赤峰热电厂进行了大量的实践和探索，进行了两台 135MW机组热网设备系统改造，将电动热网循环水泵改为汽动热网循环水泵，单泵出力增加至 3000t/h，大大缓解了供热流量不足的问题。 关键词：市区供热；系统改造；循环水泵；缓解 中图分类号：TU833 文献标识码：A 1 引言 赤峰热电厂 B 厂现有 2 台 135MW 汽轮发电机组，汽轮机型号CC100/N13513.24/535/535/0.981/0.294

2、。机组蒸汽初参数压力13.24Mpa、温度 535、流量 440t/h。B 厂对城区的采暖供热采用高温水直供二级低温水网循环加热方式，供水温度 84110，回水温度 42-52。机组中压缸排汽系统装有采暖抽汽口，抽出压力 0.08MPa、温度200，两台机组最大抽汽量 400t/h 的蒸汽其中 108t/h 送入热泵，热网回水经热泵水温由 42-48提升至 48-65。剩余的 292t/h 采暖抽汽送入热网首站 4 台采暖加热器，对经热泵加热至 68热网回水提升至 98110，送入二级热交换站。目前热网首站的 4 台 SLQW350-640（中开离心泵）循环水泵 3 台并列运行、1 台备用，最

3、大供水流量 5511t/h。由于市区供热面积的增加，这样的流量已经不能满足市区供热的需要，必须对热网供热设备和系统进行改造。 2 汽动供热改造技术的论证分析 2013 年 3 月赤峰热电厂 B 厂承担总供热面积 551 万平方米，年供热量 2700000GJ，供热厂用电率为 11.7kwh/GJ，综合厂用电率10.40%。2013 年 5 月 1 日、5 月 21 日赤峰市政府召开赤峰市供热专题会议上正式向赤峰热电厂通报，2013-2014 红山区采暖期内供热面积增加160 万平方米。供热面积的增加意味着赤峰热电厂 B 厂每小时平均供热量为 1220GJ，依据供热循环水供、回水参数现状，供水温

4、度 102、回水温度 48，平均供热循环水流量将达到： 计算公式：Bs2=qs/(tg-th)Cp =1220109（102-48）4.1868 =5400（t/h） 不能满足最大供热循环水量（6893t/h）的需要；将原有的循环水泵更换成 2 台流量为 3000 t/h 水泵后平均供热循环水流量将增至6900t/h，可以充分满足供热的需要。 冬季供热时，采暖蒸汽热源不足是赤峰热电厂一大难题，2 台 135MW汽轮发电机组采暖总抽汽量 400t/h，扣除进入热泵的蒸汽量 108 t/h，进入热网首站换热器的蒸汽量为 292t/h，抽汽参数压力 0.08MPa、温度200、蒸汽焓值 2871kj

5、/kg,蒸汽凝结水焓 410 kj/kg。 热交换器输出热量计算公式： qq= Bq2（h2-hn） =292103（2871-410）90% =650(GJ)。 热泵输出热量的计算公式： qb= Bs2（tb-th）Cp =5400103（68-48）4.1868 =452（GJ） 热量缺少 q=qs-qq-qb =1220-650-452 =118(GJ)。 在没有其他汽原补充的情况下，采暖蒸汽量还缺少 118GJ，如果将电动驱动改为汽动驱动，安装 B1.5-1.0/0.2 背压汽机，参数为：压力1.0MPa、温度 320、流量 30t/h；排气参数：压力 0.2MPa、温度 220，排汽

6、焓 2911kj/kg。汽轮动力机排汽可提供热网加热器的热量：qb=2Bp（hp- hn）=150（GJ）,满足冬季高峰热网热量缺口q=118（GJ）需求。 在供热初末期，老厂有富裕蒸汽的情况下，通过辅助蒸汽管道送 B厂带#2“汽泵”运行（老厂无富裕蒸汽的情况下，采用#1 机工业抽汽带#2“汽泵”运行） ，热网供水流量 2600t/h， “汽泵”排汽进入#1 机热网加热器，提高供水温度，同时减少了 860KW 的热网泵电耗，此种方式解决了以往老厂蒸汽量富裕后直接送入热网加热器高品质蒸汽被浪费的情况，也相应的提高了 B 厂的供热能力（70GJ） ，在供热高峰期保证供热品质。利用老厂来辅助蒸汽进行

7、驱动时可节约厂用电量 61.9kwh（时间按30 天计算） 、增加供热量 2.16 万 GJ,厂用电率下降 0.5%； 3 汽动供热改造技术的工艺流程和实施 3.1 工艺流程 旧设备拆除设备开箱检查基础验收、划线、铲平设备初步就位找正浇灌地脚螺栓泵组轴系校正二次灌浇循环水泵出入口管道连接背压汽轮机蒸汽管道连接热控系统安装设备附件安装管道保温设备试运 3.2 施工方法和步骤 3.2.1 旧设备的拆除 3.2.1.1 对电机的拆除：把所要拆除的设备从系统中隔离，电机停电，拆除与泵连接的对轮螺栓，并有电气分场负责对电动机的拆除、运输和保管。 3.2.1.2 对水泵的拆除：做好拆除设备的隔离措施，拆除

8、地脚、出入口法兰螺栓，使泵体从系统中脱离，整体从基础上拆下，并运至仓库妥善保管。 3.2.1.3 对需更换的管道的拆除：把所需更换的管道从系统中隔离，对更换的阀门、管道拆除，并归库妥善管理。 3.2.1.4 对原基础进行清理，彻底清除原有的基础，并按照新的安装图纸，对影响基础施工的进行清理，以确保新基础的正常施工。 3.2.2 安装前检查 3.2.2.1 检查设备箱壁平整，无凹坑、划伤及机械损伤。 3.2.2.2 按照设备装箱单对设备进行清点检查，检查有无缺件或损坏，设备各部件有无磨损、擦伤，铸件有无残留的铸砂、重皮、气孔、裂纹等缺陷。 3.2.2.3 设备与管道连接的进、出口应进行临时封闭，

9、确保内部清洁。3.2.3 安装工序及工艺要求 3.2.3.1 基础准备 3.2.3.1.1 复查设备基础尺寸、中心线、标高、地脚螺栓孔、预埋铁件位置等，均应与图纸相符。 3.2.3.1.2 放置垫铁处混凝土表面应凿平，与垫铁接触应密实，垫铁放上后无翘动现象，且与垫铁接触面达到 70%以上。 3.2.3.1.3 清除预埋铁件表面、地脚螺栓孔内的杂物和油垢。 3.2.3.1.4 设备基础混凝土表面应凿出毛面，清除油污和其它杂物。 3.2.3.2 垫铁和地脚螺栓安装 3.2.3.2.1 垫铁表面应平整，无翘曲和毛刺，垫铁各承力面应接触密实，总接触面的 75%以上。 3.2.3.2.2 垫铁应安装在地

10、脚螺栓两侧和底座承力处。 3.2.3.2.3 每叠垫铁不应超过 3 块，特殊情况下个别允许达到 5 块，但是只允许有一对斜垫铁。 3.2.3.2.4 垫铁应比底座边宽出 1020mm。 3.2.3.2.5 地脚螺栓上的油脂、污垢应清理干净。 3.2.3.3 设备安装 3.2.3.3.1 小汽机和水泵的就位 由于水泵支腿底面与地脚螺栓孔大小相符，配置正式垫铁时无接触面，水泵就位采用临时垫铁，待一次浇灌后配置垫铁在地脚螺栓两侧。 临时垫铁采用平垫铁及槽钢。安装完毕后，悬挂地脚螺栓，螺栓露出螺母 2-3 扣。将设备吊放在已装配好的垫铁上，地脚螺栓垂直放在螺栓孔内，在保证水泵中心符合要求的前提下，尽量

11、居于地脚螺栓孔中央。地脚螺栓在螺栓孔内自由悬挂且地脚螺栓末端不得碰孔底。 3.2.3.3.2 对轮找中心 a、将百分表座固定在水泵（或小汽机）侧对轮上，清理干净百分表的触点，将百分表调整到定值。在对轮孔内穿入一条对轮螺栓，同时盘动两个转子，对轮每转 90记录一次数值，旋转一周后，分别记录上下左右四组数值，根据记录数值大小进行调整。如此反复几次，将对轮中心调整到规定范围内。 b、泵与小汽机联轴器之间的间隙值应为 58mm。在调整对轮中心的过程中，相应地调整对轮间隙。 c、浇灌地脚螺栓孔。初找对轮中心后浇灌地脚螺栓孔，要保持地脚螺栓垂直。强度达到要求后配置正式垫铁。复查对轮中心符合规范要求。3.2

12、.3.3.3 二次浇灌。地脚螺栓孔内的混凝土达到 80%以上强度后，紧固地脚螺栓，同时敲紧垫铁,复查对轮中心无变化。在垫铁结合缝的两侧及外端进行点焊，点焊处不得少于 3 点。底座埋入二次浇灌混凝土的部位，应将浮锈、油污和油漆清理干净。 3.2.4 管道及附件安装 3.2.4.1 管路应该在泵的附近设可靠支撑，并且不能随任何压力或发生变形。它们的重量一定不对泵施加任何负载。泵出口压力表应紧挨泵出口布置，不允许装在出口闸阀后面。 3.2.4.2 管子、管件、管道附件经检查合格后，阀门应经检修并水压试验合格。 3.2.4.3 管子组合前或组合件安装前，均应将管道内部清理干净，管内不得遗留任何杂物，并

13、装设临时封堵。 3.2.4.4 管子对接焊缝位置应符合设计规定。同时应符合下列要求： a、焊缝位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径且不小于100mm。 b、直管段两个对接焊缝间的距离不宜小于管子外径，且不小于150mm。 c、支吊架管部位置不得与管子对接焊缝重合，焊缝距离支吊架边缘不得小于 50mm。 d、管道在穿过隔墙时，位于隔墙内的管段不得有接口，同时加装套管 3.2.4.5 与设备对口连接时，必须保证管道内部清洁度经质检部门验收合格，并进行隐蔽工程验证确认，同时认真核对管道实际安装尺寸必须保证管道的对口焊接不会对设备及阀门产生应力。 3.2.4.6 管道连接时，不得用强力对口、加热管子

14、、加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。管子与设备的连接，应在设备紧好地脚螺栓后自然地连接。 3.2.4.7 水压试验合格后，首先用保温棉对管道安装对接处进行填充，在用油毡进行包裹，最后用玻璃丝布缠绕表面涂刷沥青漆，包裹两端搭接长度不少于 100mm。 3.3 汽动供热改造系统布置 3.4 汽动供热改造系统运行方案 循环泵汽轮机控制系统为独立 PLC 系统，采用 AB 的产品，提供并预留与 DCS 通讯的 Modbus 协议接口。PLC 控制柜内设有一体机，使调节装置可以在就地和控制室内手动及自动控制水泵汽轮机组升速、降速及紧急停机的功能，且可无扰切换。所有新增信

15、号均先进入 PLC，在就地控制柜的一体机显示；再通讯到机组 DCS（MODBUS 协议） ，最终实现主控室内对循环泵汽泵系统的监控。 3.4.1 循环泵汽泵控制说明 3.4.1.1 将转速表 PVI123 输出的实际转速电流420mA(02000rp)取其 3 路转速的平均值作为控制信号。 3.4.1.2 DCS 上设置一个基准转速与选的实际转速比较输出一个控制执行器的指令电流 420mA，基准转速与选的实际转速的误差在8rp时可以不做调整。超出8rp在15rp给出基础调整电流一次 0.07mA( 0.43 )间隔时间为 3 秒。基准转速与选的实际转速的误差在快速超出15rp时可以连续给出两个

16、 0.07mA( 0.86 )电流间隔 3 秒以后再调整。3.4.1.3 设置一个最大转速例如设定 1500rp，超出 1500rp时连续给出 0.07mA 间隔时间为 0.3 秒，实际转速低于 1500rp时停止。 3.4.1.4 设置一个极限自动停机转速输出控制执行器的指令电流 4mA关闭，同时输出开关量控制急停电磁铁速关。 3.4.2 启动前辅助设备的单体试运方案 3.4.2.1 电动主汽门：电动门连接法兰紧固良好，电动头接线完成，开关自如并调试合格。 3.4.2.2 进汽调整门：进汽门连接危机遮断器调整完成，调整门连接执行器热工接线已经完成，顶丝紧固，并将调整限位调整到标准。 3.4.

17、2.3 减温水调整门：调整门热工接线已经完成，减温水为 4060的凝结水，调整控制喷水量为 2.5t/h，喷水压力为 1.51.6Mpa。 3.4.2.4 轴封疏水系统：轴封疏水与#1 机低压疏水扩容器联络门开启，用轴封疏水总门控制疏水量，并确认阀门可以自由操作。 3.4.2.5 主蒸汽系统：主蒸汽管道已经吹扫完毕，合格后方可进行蒸汽试运；排空管道连接完成，排空门确认开关自如。 3.4.2.6 冷却水系统：先开启冷却水回水门，充满水后在开启冷却水供水门，进行冷却水循环。 3.4.2.7 油系统：将油箱内部清理干净，并将 32#汽轮机油加入其中，加入位置以油箱油标为准。 3.4.3 启动前准备（

18、不拖动设备空试） 3.4.3.1 检查装置系统中管路的施工是否符合热力系统图的设计要求。3.4.3.2 所有仪表需有合格证或经周期计量较验合格，各测点位置均正确无误。 3.4.3.3 油冷却水管畅通，轴承座油箱润滑油必须加注到要求位置。 3.4.3.4 机组各部件完整无缺，可动部分动作灵活，无卡滞现象，紧固螺栓均无松动。 3.4.3.5 手拍危急遮断连杆上的脱扣扳手手柄，重复一次。再用远程控制，在控制室按动打闸按钮，动作 2 次，试验其挂钩及动作均应灵活。3.4.3.6 给控制器，电子执行器，转速表送电。 3.4.3.7 控制器处于手动状态，预设电流值 70.2mA，主汽阀处于全闭位置，危急遮断连杆处于脱扣状态。 3.4.3.8 盘车轻松。 3.4.3.9 高背压的汽轮机首次试车应排空，待其调试好后方可接生产用汽管路。 3.4.3.10 启动前必须准备工具：听音棒、测振仪、测温仪以及常用工具。 3.4.4 暧管疏水及开启冷却水： 利用厂辅蒸汽进行汽轮机的启动调试工作，待调试工作结束正常后可使用本机工业抽汽。检查厂辅母管压力不低于 1.0Mpa,温度 275-325之间，小汽轮机排汽排空门开启，排汽到采暖抽汽母管门关闭。 3.4.4.1 打开排汽阀，打开小汽轮机主汽管道疏水、电动门疏水、主调门疏水，排汽疏水及油冷却水阀门。