浅析用锅炉补给水作汽轮机冷油器冷却水源的改革

发布时间：2022-03-12 15:18:42 浏览数：次

(呼伦贝尔市特种设备检验所，内蒙古呼伦贝尔 021000)
摘要：阐述了用锅炉补给水替代循环水作冷油器的冷却水源，既简化机组热电联产中冷油器的供水系统设置，又充分回收损耗热能的技术措施。
关键词：冷油器；冷却水；供水系统；热能；回收
中图分类号：TK264.1⁺1 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)23—0099—01

小火电机组低真空运行，实现了热电联产，热效率大幅度地提高。但是机组实行低真空运行后，由于供热的循环水温度高, 汽轮机冷却油的设备——冷油器已不能再利用循环水进行冷却，这是热电联产改造中一个比较关键的问题。有单位在设计中采用另设循环水冷却装置解决，既复杂又不经济。而利用锅炉补给水代替循环水作冷油器的冷却水源，使问题解决既简单投入少又能回收部分损失热能。神华宝日希勒能源有限公司自备电站用此方法已安全运行了5年。下面以该电站的改革为例作说明。
1 利用锅炉补给水替代循环水作冷油器的冷却水源的改革

由图可知，改革前进入冷油器和除氧器（即锅炉补给水）的水源是互不关联的。改革后运行方式：冷油器的冷却水从补给水水泵出口分支管经阀2、4 进入冷油器，通过阀5、3回流入补给水储水池（冷油器原利用循环水的两个阀均处于关闭状态）。此时除氧器补水仍按原方式运行。实际上冷油器和除氧器用水是并联运行。　　　　
2 冷油器的冷却相关计算与可行分析
（以神宝公司自备电站3000kw机组为例）
2.1 未改前冷油器的有关数据计算
热流体——油：入口温度：42℃，出口温度：37℃；
冷流体——水：入口温度：22℃，出口温度：25℃。
2.1.1 按照热交换的对数平均温差和算术平均温差公式计算，两种算法ΔT均为16℃，结果相符。
2.1.2 冷油器的热液体——油，通过热交换放出热量Q的计算：主油泵流量23 000kg/h，油的冷却温度差42－37＝5℃，油的比热C＝2.93kJ/kg·k。
Q＝23000×2.93×5＝336950kJ
2.1.3 冷流体——水，所需的冷却循环水量V计算：水的冷却温度差ΔT：25－22＝3℃，水的比热：C＝4.186kJ/kg·k，冷却器的冷却效率：η＝0.8。
V＝Q/(C·η·ΔT)＝336950/(4.186×0.8×3)
＝33542kg/h 取V＝35T/h
2.2 热电联产低真空运行时改用补给水冷却的最小循环水量计算
2.2.1 按正常运行时冷却水的终温t＝33℃，补给水的平均温度按15℃计算：冷却水的温差 ΔT：33－15＝18℃。
V＝Q/(C·η·ΔT)＝336950/(4.186×0.8×18)
＝5590kg/h 取V＝6T/h
2.2.2 以V＝6T/h补给水流量冷却冷油器内油时的平均温度差计算：
ΔT＝Q/(V·C·η)＝336950/(6000×4.186×0.8)
＝16.77℃

按照热交换的对数平均温差(逆流)、算术平均温差按公式计算结果分别为：14.5℃和15.5℃ 。
2.2.3 可行分析：通过上述两种算法结果，都小于未改用补给水前时计算结果（原计算ΔT ＝16℃）。因此，利用V＝6T/h补给水流量冷却冷油器内的热液体——油时，完全可以满足冷油器的冷却需要，改革方案可行。
3 冷油器冷却水系统的改革效果 

解决了冷油器在热电联产后无循环水利用的困难，确保了汽轮机组的正常运行；利用了正常应损失的热能；利用了冷油器正常应损失的热能即热流体——油的温度，提高了补给水的水温，按6M3/h的水量，水温可提高近17℃，利用热值为336 950kJ/h。如常年以此方式运行，按年运行10个月（7 320h）计算：
全年可节能：
7320×336950＝2466500000kJ＝2466500MJ；
折节煤：
2466500/（13.186×0.8×1000）＝234T
式中：13.186——燃煤的应用基低位发热量（MJ/kg）；
0.8——锅炉的热效率；
1 000——公斤化吨的系数。
节省运行循环水量：35－6＝29T/h

由于冷油器使用的冷却水是经软化后的补给水，设备无结垢现象,冷却效率提高,寿命大大延长。

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