寧波久豐熱電有限公司2號汽輪機節(jié)能增效改造項目

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一、案例名稱

寧波久豐熱電有限公司2號汽輪機節(jié)能增效改造項目

二、案例業(yè)主

寧波久豐熱電有限公司坐落在寧波化學(xué)工業(yè)區(qū)內(nèi)，注冊資本為11000萬元，是一家擔(dān)負(fù)著化工園區(qū)企業(yè)供熱供電任務(wù)的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。公司有4臺130t/h次高壓、次高溫鍋爐，配一臺C30-4.9/1.37(1號機)的汽輪發(fā)電機組和一臺B12-4.9/1.37(2號機)帶有非調(diào)2.5MPa(a)抽汽沖動式汽輪發(fā)電機組，擔(dān)負(fù)著化工園區(qū)集中供熱任務(wù)。

三、案例內(nèi)容

1.技術(shù)原理及適用領(lǐng)域

汽輪機有沖動式與反動式，以反動度來區(qū)分。反動度是衡量蒸汽在動葉柵內(nèi)膨脹程度，其定義是:在動葉柵中蒸汽膨脹的程度占級中總的應(yīng)該膨脹程度的比例數(shù)，或是在動葉柵中理想焓降與級的總焓降之比。

純沖動級的反動度為0，反動級的為0.5，帶反動度的沖動式級小于0.5，通常為0.05~0.2。

沖動式:蒸汽只在汽輪機的靜葉柵內(nèi)降壓膨脹加速，在動葉柵內(nèi)不降壓不膨脹，動葉只是把蒸汽動能轉(zhuǎn)換為機械功，同時改變汽流方向，其特點是動葉片出、入口側(cè)的橫截面相對比較勻稱，汽流通道從入口到出口其面積(a、am、a2)基本不變。見圖1。

圖1 沖動式動葉截面

反動式:蒸汽在汽輪機靜葉柵內(nèi)被降膨脹和加速，在動葉柵內(nèi)也被進(jìn)一步降壓、壓、膨脹和加速，動葉不但將蒸汽的動能同時也將蒸汽的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)換成機械功。

其特點:動葉片出、入口側(cè)的橫截面不對稱，葉型入口較肥大，而出口側(cè)較薄，汽流通道從入口到出口呈漸縮狀。反動式汽輪機汽流在葉片中不但變向，而且加速。見圖2。

圖2 反動式動葉截面

整體而言，反動式相對于沖動式效率更葛做功能力更強。

項目采用浙江汽輪成套技術(shù)開發(fā)有限公司生產(chǎn)的高效反動式背壓汽輪機。

2.節(jié)能改造具體內(nèi)容

寧波久豐熱電有限公司原有一臺非杭汽產(chǎn)額定功率為12000kW背壓沖動式汽輪發(fā)電機組，運行后存在效率低、汽耗率大、出力不足、機組運行不穩(wěn)定等缺陷。節(jié)能服務(wù)公司受業(yè)主委托采用同功率反動式高效背壓機組代替原沖動式被壓機組。改造后，零抽汽工況下，汽耗率由原來的15.5kg/kW·h下降至12.58kg/kW·h;25t/h抽汽工況下，汽耗率由原來的17.875kg/kW·h下降至13.583kgkW·h。年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益增加700余萬元，年多發(fā)電1200萬千瓦時以上。

3.項目實施情況

(1)項目開發(fā)情況。

由浙江汽輪成套技術(shù)開發(fā)有限公司生產(chǎn)的高效反動式背壓汽輪機取代2號機組原有沖動式汽輪機，保留原發(fā)電機，拆除原有沖動式汽輪機及基礎(chǔ)處理，安裝新機和其他與改造工程所需的相關(guān)改造工作。

(2)項目周期。

開工時間2012年10月15日，竣工時間2012年12月28日。

(3)項目運行情況。

項目于2012年12月29日投入運行。目前機組運行穩(wěn)定，負(fù)荷調(diào)節(jié)平穩(wěn)，各經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于合同約定指標(biāo)。

四、項目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1.年節(jié)能量

(1)改造前后系統(tǒng)(設(shè)備)用能情況及主要參數(shù)。

2號機組于2012年12月29日投入運行2012年3月14日雙方以會議紀(jì)要形式對2號機組改造前運行原始數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1改造前雙方確認(rèn)運行原始數(shù)據(jù)情況

注:工況為零抽，理論上進(jìn)、排汽流量相同，差異是表計誤差，進(jìn)、排汽流量取二表計平均值是136.31t/h。壓力為表壓。

2012年12月31日，寧波久豐熱電有限公司技術(shù)部對2號機組改造后運行數(shù)據(jù)進(jìn)行測定，具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 改造后運行數(shù)據(jù)情況

注:工況為零抽，理論上進(jìn)、排汽流量相同，壓力為表壓。

項目改造前后機組指標(biāo)計算見表3

表3 改造前后機組效率情況

續(xù)表

(2)節(jié)能量計算方法

項目節(jié)能量=改造前后多發(fā)電量-改造后排汽溫度降低熱量。

(3)項目年節(jié)能量，

項目節(jié)能量=改造前后多發(fā)電量-改造后排汽溫度降低熱量;

多發(fā)電量=機組發(fā)電功率差x年有效運行時間

=(12.07-9.08)

MWx7200h=2152.8x10-kW·h;

排汽溫度降低熱量=排汽焓差x排汽流量x年有效運行時間

=(3093.64-3068.41)kJ/kgx152.60t/hx1000x7200h=27721x10°kJ。

根據(jù)2013年寧波市能源監(jiān)察數(shù)據(jù)，單位供熱標(biāo)準(zhǔn)煤耗36.80kgce/GJ。電力折算系數(shù)選取0.000330tce/kW·h。

項目節(jié)能量:

2152.8x10-kW:hx0.000330tce/kW·h-27721GJx36.80kgce/GJ=7104tce-1020tce =6084tce。

2.年節(jié)能效益

(1)新機組耗汽量按照14.16kg/kW.h計算，如果與舊機組參數(shù)不變，進(jìn)汽總量169.25t/h，可發(fā)電:169250-14.16=11952kWh。

(2)與舊機組相比多發(fā)電:11952-10200-1752 kW/h。

(3)年多發(fā)電量:

1752x7200-12614400kW。

(4)年節(jié)能效益

121614400x0.56-706萬元。

五、商業(yè)模式

該項目采用節(jié)能效益分享型模式運行即節(jié)能服務(wù)公司與業(yè)主簽訂合同。節(jié)能服務(wù)公司為業(yè)主提供能源審計，節(jié)能改造的可行性研究報告，設(shè)備設(shè)計選型及采購、施工、安裝、調(diào)試，為業(yè)主單位的操作和維修人員提供相關(guān)培訓(xùn)以及項目建成后的維護(hù)和保養(yǎng)、管理等專業(yè)服務(wù)。

節(jié)能服務(wù)公司負(fù)責(zé)解決該項目所需的所有資金，并與業(yè)主單位對項目所產(chǎn)生的節(jié)能效益進(jìn)行分享。項目合同期為4年，自2012年3月至2016年3月，其中項目建設(shè)期為10個月。合同期內(nèi)節(jié)能服務(wù)公司與業(yè)主的分享比例第一年為8:2，第二年為7:3，第三年為5:5，期限為3年。以業(yè)主上半月采購煤價進(jìn)行節(jié)能效益調(diào)整。

項目完成后，節(jié)能服務(wù)公司配合雙方同意的第三方機構(gòu)或業(yè)主方開展節(jié)能量測量和驗證。合同期內(nèi)，項目的所有權(quán)屬于節(jié)能服務(wù)公司，合同期滿且業(yè)主付清所有合同款項后，節(jié)能服務(wù)公司向業(yè)主轉(zhuǎn)移項目所有權(quán)，將設(shè)備無償贈予業(yè)主，之后的節(jié)能效益為業(yè)主所有。在項目合同期內(nèi)，節(jié)能服務(wù)公司向業(yè)主提供所安裝設(shè)備的維護(hù)服務(wù)與管理，并與業(yè)主保持密切聯(lián)系，對所安裝設(shè)備可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行快速診斷與處理，同時不斷優(yōu)化和調(diào)整所安裝設(shè)備的運行性能，以提高項目的節(jié)能量及其效益。

六、融資渠道

該項目總計投資金額為860萬元，項目費用全部由節(jié)能服務(wù)公司承擔(dān)。