【摘要】利用热电（功）联产汽轮机代替电动机驱动锅炉给水泵是热电厂利用富裕蒸汽或蒸汽裕压，节能降耗的有效措施之一。它投资少、见效快，综合经济效益显著，同时为锅炉安全运行提供了保障。
一、前 言
小型热功联产是生产用汽企事业单位充分利用富裕蒸汽、蒸汽压差，通过动力汽轮机转换成机械能驱动旋转设备作功或发电机发电，是企事业单位节能降耗的有效措施之一。它投资少、见效快，综合经济效益显著。
在热电厂设计中，一般根据外供热量和发电功率计算汽轮机的进汽量，从而确定锅炉的容量。在一般的情况下，为使汽轮机稳定运行，并保证其供热量和供电量的稳定性，锅炉的装机容量要大于汽轮机额定进汽量的10～20%，在夏季的时候，由于汽轮机供热量减少，锅炉的富裕量更大。而在生产用汽单位中，生产用汽的压力、温度往往与汽源压力、温度之间存在较大的富裕。如何有效地利用这部分锅炉富裕汽量和平衡锅炉蒸汽压力或大汽机抽汽与生产用汽压力、温度间的矛盾，提高蒸汽利用效率，一直是设计人员和电厂工程师们探索的一个问题。
一、前 言
小型热功联产是生产用汽企事业单位充分利用富裕蒸汽、蒸汽压差，通过动力汽轮机转换成机械能驱动旋转设备作功或发电机发电，是企事业单位节能降耗的有效措施之一。它投资少、见效快，综合经济效益显著。
在热电厂设计中，一般根据外供热量和发电功率计算汽轮机的进汽量，从而确定锅炉的容量。在一般的情况下，为使汽轮机稳定运行，并保证其供热量和供电量的稳定性，锅炉的装机容量要大于汽轮机额定进汽量的10～20%，在夏季的时候，由于汽轮机供热量减少，锅炉的富裕量更大。而在生产用汽单位中，生产用汽的压力、温度往往与汽源压力、温度之间存在较大的富裕。如何有效地利用这部分锅炉富裕汽量和平衡锅炉蒸汽压力或大汽机抽汽与生产用汽压力、温度间的矛盾，提高蒸汽利用效率，一直是设计人员和电厂工程师们探索的一个问题。
二、问题的提出
利用小背压机作为动力装置直接驱动给水泵（汽动给水泵），一方面其作功后的排汽可作为外供汽源满足生产需要，或用于除氧器给水加热蒸汽，另一方面使锅炉给水用电节省下来，降低厂用电率，从而提高生产用汽单位的的经济效益；另外，采用汽动给水泵供给锅炉给水，可避免原电动机驱动给水泵由于意外停电无法继续供水造成锅炉干烧引起事故，保证锅炉在停电状况下一定时间的给水，为杜绝事故发生，提供了一定的安全保障。
本方案从热力公司实际情况出发，探索利用小背压机直接驱动给水泵，解决排汽与生产用汽压力、温度间的矛盾，实现蒸汽压力等级的梯级利用，提高蒸汽利用效率和生产的安全性。本文论证了汽动泵的选型方案，并从从经济效益、安全性等方面，对“利用小背压机代替电动机驱动锅炉给水泵”进行了可行性分析。
利用小背压机作为动力装置直接驱动给水泵（汽动给水泵），一方面其作功后的排汽可作为外供汽源满足生产需要，或用于除氧器给水加热蒸汽，另一方面使锅炉给水用电节省下来，降低厂用电率，从而提高生产用汽单位的的经济效益；另外，采用汽动给水泵供给锅炉给水，可避免原电动机驱动给水泵由于意外停电无法继续供水造成锅炉干烧引起事故，保证锅炉在停电状况下一定时间的给水，为杜绝事故发生，提供了一定的安全保障。
本方案从热力公司实际情况出发，探索利用小背压机直接驱动给水泵，解决排汽与生产用汽压力、温度间的矛盾，实现蒸汽压力等级的梯级利用，提高蒸汽利用效率和生产的安全性。本文论证了汽动泵的选型方案，并从从经济效益、安全性等方面，对“利用小背压机代替电动机驱动锅炉给水泵”进行了可行性分析。
三、汽动给水泵选型方案
3.1热力公司基本情况
热力公司现有4台35t/h中温中压循环流化床锅炉，额定参数：压力3.82MPa，温度450℃。锅炉原设计配置6台DG46-50×12电动给水泵，功率160kW（高峰开四备二）。1台C6-3.43/0.785抽凝式汽轮发电机组，运行中一级抽汽0.785MPa对热用户供汽。低压蒸汽外网热用户的稳定热负荷3.5t/h以上。
为了提高蒸汽利用效率及机组的综合经济效益，以及在电网故障突发停电事故时，保证锅炉供水的安全性，根据热力公司实际运行中蒸汽参数，决定将电动给水泵改造为汽动给水泵。
3.2方案
选用小背压汽轮机驱动给水泵的方案如下：
方案一：汽动泵进汽采用新蒸汽，压力3.43MPa，温度435℃，小背压式汽轮机做功后排汽到低压蒸汽管网，排汽参数：压力0.785MPa，温度280℃，供其它热用户。汽动泵选用功率160kW。
方案二：汽动泵进汽采用6MW抽凝机组一级抽汽参数：压力0.785MPa，温度288℃，排汽到除氧器，排汽参数压力0.2MPa，温度102℃。汽动泵功率160kW。供热量大时通过阀门节流控制压力，供除氧器热负荷。
3.3 方案论证比较
方案一能较好的实现电动给水泵改造为汽动给水泵的目的，同时小背压式汽轮机做功后3.5t/h的排汽到低压蒸汽管网，可供应其它热用户。
方案二虽然热利用效果较好，但在电网故障突发停电事故时，6MW抽凝机紧急停机后，不能保证锅炉安全供水。
比较分析后，结合热力公司实际情况，选择方案一。
3.4 汽动给水泵
3.4.1 主要技术参数
型 号 B0.16-3.43/0.785
额定功率 160kW
进汽压力 3.43MPa
进汽温度 435℃
进汽量 3.5t/h
排汽压力 0.785MPa
排汽温度 288℃
额定转速 2950r/min
3.4.2 主要特点
汽轮机型式为背压式，采用非强迫甩油环润滑方式。汽轮机接出的背压蒸汽经管道引向热用户，供给工艺流程中的所需之蒸汽。
该汽轮机电子调速系统由进口电子执行机构、数字调节器及手操器组成。可直接接受数字调节器及DCS输入的标准信号对汽轮机调节汽阀开度进行控制，以达到控制进汽流量的目的。
选型机组具有安全可靠、快速启动、结构紧凑、安装操作简便、综合投资低及维护方便、自动化程度较高等一系列优点。
3.1热力公司基本情况
热力公司现有4台35t/h中温中压循环流化床锅炉，额定参数：压力3.82MPa，温度450℃。锅炉原设计配置6台DG46-50×12电动给水泵，功率160kW（高峰开四备二）。1台C6-3.43/0.785抽凝式汽轮发电机组，运行中一级抽汽0.785MPa对热用户供汽。低压蒸汽外网热用户的稳定热负荷3.5t/h以上。
为了提高蒸汽利用效率及机组的综合经济效益，以及在电网故障突发停电事故时，保证锅炉供水的安全性，根据热力公司实际运行中蒸汽参数，决定将电动给水泵改造为汽动给水泵。
3.2方案
选用小背压汽轮机驱动给水泵的方案如下：
方案一：汽动泵进汽采用新蒸汽，压力3.43MPa，温度435℃，小背压式汽轮机做功后排汽到低压蒸汽管网，排汽参数：压力0.785MPa，温度280℃，供其它热用户。汽动泵选用功率160kW。
方案二：汽动泵进汽采用6MW抽凝机组一级抽汽参数：压力0.785MPa，温度288℃，排汽到除氧器，排汽参数压力0.2MPa，温度102℃。汽动泵功率160kW。供热量大时通过阀门节流控制压力，供除氧器热负荷。
3.3 方案论证比较
方案一能较好的实现电动给水泵改造为汽动给水泵的目的，同时小背压式汽轮机做功后3.5t/h的排汽到低压蒸汽管网，可供应其它热用户。
方案二虽然热利用效果较好，但在电网故障突发停电事故时，6MW抽凝机紧急停机后，不能保证锅炉安全供水。
比较分析后，结合热力公司实际情况，选择方案一。
3.4 汽动给水泵
3.4.1 主要技术参数
型 号 B0.16-3.43/0.785
额定功率 160kW
进汽压力 3.43MPa
进汽温度 435℃
进汽量 3.5t/h
排汽压力 0.785MPa
排汽温度 288℃
额定转速 2950r/min
3.4.2 主要特点
汽轮机型式为背压式，采用非强迫甩油环润滑方式。汽轮机接出的背压蒸汽经管道引向热用户，供给工艺流程中的所需之蒸汽。
该汽轮机电子调速系统由进口电子执行机构、数字调节器及手操器组成。可直接接受数字调节器及DCS输入的标准信号对汽轮机调节汽阀开度进行控制，以达到控制进汽流量的目的。
选型机组具有安全可靠、快速启动、结构紧凑、安装操作简便、综合投资低及维护方便、自动化程度较高等一系列优点。
四、可行性分析
4.1 经济效益分析
4.1.1 设备投资情况
背压工业汽轮机驱动给水泵投资设备26.6万元。
4.1.2 效益简析
假设纯冷凝工况时，抽凝机进汽量3.5t/h中温中压蒸汽，则发电量为700 kWh，电价值350元/h；
若3.5 t/h中温中压蒸汽供应汽动给水泵，功率160kW，做功后可利用的低压蒸汽量按3.5
t/h，价值525元/h。电动给水泵改造为汽动给水泵初步估算节约价值525-350=175元/h。年节约价值63万元（按冬季5个月计），一年内即可收回投资。
4.2 安全性分析
由于采用电动给水泵和汽动给水泵并存供给锅炉给水，锅炉在启动时，可先启动电动给水泵供给锅炉给水，待锅炉燃烧出力稳定，就可启动汽动给水泵，逐步降低电动给水泵负荷。
在全厂突然发生停电事故时，锅炉炉膛内燃料继续燃烧，锅炉蒸发量并未减少，单纯采用电动给水泵由于停电无法继续供水，容易造成锅炉干烧引起事故。而采用了汽动给水泵后，由于锅炉供汽并未停止，小背压机继续作功驱动给水泵向锅炉供水，给事故处理赢得了时间，保证了锅炉在停电状况下一定时间的给水，杜绝锅炉缺水事故的发生，提供了安全保障。
去年冬季由于外网电缆等故障，造成两次大停电，锅炉电动给水泵停止，但汽动给水泵正常运转，保证了锅炉正常供水，避免了锅炉重大缺水事故。此两次典型案例证明了汽动给水泵在锅炉安全运行中不可或缺的作用。
4.1 经济效益分析
4.1.1 设备投资情况
背压工业汽轮机驱动给水泵投资设备26.6万元。
4.1.2 效益简析
假设纯冷凝工况时，抽凝机进汽量3.5t/h中温中压蒸汽，则发电量为700 kWh，电价值350元/h；
若3.5 t/h中温中压蒸汽供应汽动给水泵，功率160kW，做功后可利用的低压蒸汽量按3.5
t/h，价值525元/h。电动给水泵改造为汽动给水泵初步估算节约价值525-350=175元/h。年节约价值63万元（按冬季5个月计），一年内即可收回投资。
4.2 安全性分析
由于采用电动给水泵和汽动给水泵并存供给锅炉给水，锅炉在启动时，可先启动电动给水泵供给锅炉给水，待锅炉燃烧出力稳定，就可启动汽动给水泵，逐步降低电动给水泵负荷。
在全厂突然发生停电事故时，锅炉炉膛内燃料继续燃烧，锅炉蒸发量并未减少，单纯采用电动给水泵由于停电无法继续供水，容易造成锅炉干烧引起事故。而采用了汽动给水泵后，由于锅炉供汽并未停止，小背压机继续作功驱动给水泵向锅炉供水，给事故处理赢得了时间，保证了锅炉在停电状况下一定时间的给水，杜绝锅炉缺水事故的发生，提供了安全保障。
去年冬季由于外网电缆等故障，造成两次大停电，锅炉电动给水泵停止，但汽动给水泵正常运转，保证了锅炉正常供水，避免了锅炉重大缺水事故。此两次典型案例证明了汽动给水泵在锅炉安全运行中不可或缺的作用。
五、结 论
通过落实科学发展观，实践节能减排循环经济理念，热力公司锅炉汽动泵代替电动泵改造工程，它投资少，见效快，是有效的节能降耗措施之一，可以给企业带来可观的经济效益，同时给锅炉运行提供了安全保障。
通过落实科学发展观，实践节能减排循环经济理念，热力公司锅炉汽动泵代替电动泵改造工程，它投资少，见效快，是有效的节能降耗措施之一，可以给企业带来可观的经济效益，同时给锅炉运行提供了安全保障。
