工 业 技 术
2019 NO.7（上）中国新技术新产品采用旋转隔板供汽机组经济性优化研究
宗绪东
（华电国际电力股份有限公司技术服务分公司，山东 济南 250014）
摘要：该公司配置2台300 MW汽轮机组，采用节流旋转隔板对外供工业蒸汽。近年来机组运行负荷率、供汽量均大幅度降低，加上煤炭价格高位运行，公司处于亏损边缘。该文对低负荷供汽工况节流损失对经济性的影响机理进行了分析，指出了当前供汽方式的不足，提出了采用冷再抽汽减压供汽方案，并对2种供汽方式对经济性的影响进行了定量计算，实施后能够提高机组经济性。关键词：旋转隔板；节流；做功能力；经济性中图分类号：TK12文献标志码：A
０ 引言
工业抽汽机组主要有以下3种供汽方式：采用主蒸汽（冷再、热再）减温减压法；采用节流中压缸旋转隔板或低压缸进汽调节门憋压法，其中前者为机内节流调节，后者为机外节流调节；采用高压蒸汽通过压力匹配器引射低压蒸汽混合法。3种供汽方式均会产生蒸汽的节流损失，因此供汽方式的选择，必须结合机组运行负荷率、供汽能力、汽轮机特性等边界条件进行综合计算分析后确定。
该文针对某公司5、6号机组供汽经济性差问题进行了分析研究，得出主要原因为低负荷节流旋转隔板供汽造成汽轮机内效率降低。对节流影响经济性的机理进行了分析，提出了冷再蒸汽减压对外供汽方案，实施后能够大幅度提高机组经济性。
旋转隔板转动环，改变转动环窗口的相对位置，调整供热抽汽压力和流量满足工业抽汽的要求。
2016年以前，供汽流量较高，维持在150 t/h以上，5、6号机负荷率在80%以上，机组运行经济性较好。2017年，由于铝业公司自备供汽机组的投运，该公司对外供汽量大幅度降低。查阅2018年度指标台账，5、6号机平均负荷约为250 MW，对外供汽流量约为22 t/h。低负荷供汽需要大幅度节流旋转隔板，高排压力、温度以及四抽压力、温度均大幅度上升，机组高、中压缸效率均降低，经济性降低。
２ 蒸汽节流影响经济性的原理及原因２．１ 蒸汽节流影响经济性的原理
蒸汽节流为等焓熵增过程，节流后蒸汽压力和温度均降低，如图1所示。p1为节流前蒸汽压力，t1为节流前蒸汽温度，p1'为节流后蒸汽压力，t1'为节流后蒸汽温度，△Ht为
因节流造成未节流理想比焓降，△Ht'为节流后理想比焓降，
的理想比焓降损失δhmac=△Ht-△Ht'，蒸汽的理想比焓降和实际比焓降降低，导致做功能力下降，计算缸效率降低，从而影响机组的经济性。
于城市污水一般采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷，以确保出水的磷浓度在排放标准以内。该工程设计进水中TP为5.0 mg/L，出水要求TP≤0.3 mg/L。工艺中需要采用生物除磷以及化学除磷相结合的方法实现磷的去除。
１ 现状分析
某公司5、6号机为东方汽轮机厂制造的330 MW供汽机组，设计供汽流量200 t/h，主要为某铝业公司供汽，单台机组能够满足供汽要求。工业抽汽设置在汽轮机中压第6级后，即中压第7级隔板为可调整旋转隔板，通过油动机带动
用好氧段的充分吸磷，强化生物除磷。
４ 效果评价与结论
该文以德阳市柳沙堰生活污水处理厂提标改造工程为例，对污水处理改造设计方案进行了深入分析。经过提标改造后的德阳市柳沙堰生活污水处理厂整体排放标准都达到标准，改造后排放标准提高了，进一步提升了德阳城镇周围的水质。
参考文献
[1]张喜林.城市水环境综合整治与污染控制治理的对策分析[J].时代经贸，2018（24）：47-50.
[2]刘承坤.城市水环境综合整治与污染控制治理的方法探讨[J].居舍，2018（34）：183.
[3]张向营.城镇污水厂提标改造工艺探讨与选择[J].低碳世界，2017（33）：6-7.
图2 改良AAO
模式二：AO，即缺氧/好氧，将预缺氧、厌氧区变成缺
氧区。充分进行反硝化，保证出水总氮。
模式三：AAO，即厌氧/缺氧/好氧。界限分明的工艺段，充分进行脱氮除磷，保证出水达标。
经过分析实际进水水质，主要采用改良AAO作为本工程运行的主模式工艺。
污水中除磷主要包括生物除磷和化学除磷2种工艺。对
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中国新技术新产品2019 NO.7（上）h
P1
P1'
1'
t1
t1'
P2
ΔHt'
ΔHt
2'
δhmac
s
图1 蒸汽节流h-s图
２．２ 导致蒸汽节流的原因
查阅历史运行数据，5、6号机组只有在300 MW以上负荷时，旋转隔板不需要节流，四抽压力能满足供汽压力要求。这主要是早期的工业抽汽端口设计以机组满负荷为基准，而实际运行多在75%负荷而导致的结果，从而引起现有机组供热时的经济收益不明显甚至亏损。
３ 优化改造方案
查阅5、6号机历史数据，在160 MW及以上负荷，冷再压力、温度能够满足供汽要求，只需要降低冷再供汽压力。在机组大小修时，5、6号机各增加一路冷再抽汽减压后对外供汽，原旋转隔板供汽保留。改造后在满足锅炉再热器不超温的前提下，单台机组冷再抽汽量为40 t/h。
正常运行中，当供汽流量＜80 t/h时，由2台机组冷再减压后对外供汽；当供汽流量＞80 t/h，投入一台机组旋转隔板对外供汽。
４ 优化改造前、后经济性比较
按照2018年度工业抽汽供热量、负荷率计算，采用冷再抽汽减压供汽比旋转隔板供汽年收益多2 573万元，详细数据见表1。
５ 结论
该文通过对某公司5、6号机工业供汽经济性进行研究，得出如下结论：
（1）工业供汽机组的经济性分析，应综合考虑机组负荷率、供汽量、汽轮机特性等边界条件进行。
（2）采用旋转隔板供汽方式对汽轮机内效率影响较大，当机组负荷率、供汽流量明显降低时，应改造为冷再抽汽。参考文献
[1]宗绪东，孙奉仲.影响大型工业抽汽机组经济性的问题及优化研究[J].电站系统工程，2018，34（5）：45-46.
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工 业 技 术
表1 2018年度机组按照旋转隔板供汽、冷再供汽收益对比表
参数单位数值年平均负荷ＭＷ２５０年平均工业供汽流量
ｔ／ｈ２２工业抽汽压力ＭＰａ．ａ１．０９工业抽汽温度℃３００．８４工业抽汽焓值ｋＪ／ｋｇ３ ０５１．１冷再蒸汽压力ＭＰａ．ａ２．７冷再蒸汽温度℃３２３冷再蒸汽焓值ｋＪ／ｋｇ３ ０５９．３四抽抽汽压力
ＭＰａ．ａ１．１４四抽抽汽温度℃４０３．９四抽抽汽实际焓值ｋＪ／ｋｇ３ ３００．３旋转隔板后蒸汽压力ＭＰａ．ａ０．８８旋转隔板后蒸汽温度℃３７９旋转隔板后蒸汽焓值ｋＪ／ｋｇ３ ２２１．８四抽口蒸汽流量
ｔ／ｈ５９７．９８低压缸排汽压力ｋＰａ４．９低压缸排汽温度℃３２．５２等熵乏汽焓值
ｋＪ／ｋｇ２ ３２１．６５ 乏汽实际焓值ｋＪ／ｋｇ２ ４０９．５９ 机械效率％９８．００ 发电机效率
％９９．００ 旋转隔板节流损失折合做功能力ＭＷ１２．６５ 旋转隔板供工业抽汽折合做功能力ＭＷ３．８０ 旋转隔板供汽影响总做功能力ＭＷ１６．４５ 冷再减压供汽折合影响做功能力
ＭＷ３．８５ 机组年运行小时ｈ７７３５机组发电煤耗ｇ／ｋＷｈ３３０旋转隔板供汽年少发电量万ｋＷｈ１２ ７２７．３ 旋转隔板供汽年多耗标煤量万ｔ４．２ 冷再减压供汽年少发电量万ｋＷｈ２ ９７９．６ 冷再减压供汽年多耗标煤量万ｔ１．０ ２０１８年工业抽汽供热量
万ＧＪ１０３．０ 供热价格
元／ＧＪ５３．０ ２０１８年工业抽汽供热收入
万元５ ４５９．０ 标煤单价
元／ｔ８００．０ 旋转隔板供汽影响成本增加万元３ ３６０．０ 冷再减压供汽影响成本增加
万元７８６．６ 旋转隔板供汽年收益万元２ ０９９．０ 冷再减压供汽年收益万元４ ６７２．４ 冷再减压供汽与旋转隔板供汽年收
益差值
万元
２ ５７３
[2]宗绪东，孙奉仲.配汽机构对汽轮机组经济性的影响及
优化研究[J].汽轮机技术，2015，57（6）：475–476.
[3]孙士恩，高新勇，庞剑锋.工业抽汽机组供热改造的变工况热经济性分析[J].汽轮机技术，2016，58（4）：301–302.
