［甘肃刘化（集团）有限责任公司，甘肃 永靖731603］
［摘 要］利用除氧加热蒸汽先驱动给水泵汽轮机做功，给水泵汽轮机的排汽再供除氧器加热脱盐水，可以减少调节阀的节流损失，实现能源梯级利用，减少用电量，提高热电厂的经济效益。给水泵汽轮机采用变速调节，提高了其与给水泵之间的能量转换效率，同时也使锅炉给水系统运行更安全可靠。
［关键词］蒸汽差压；给水泵；汽轮机；转速调节
［中图分类号］U 464.138+.1 ［文献标识码］B ［文章编号］1004-9932(2013)
1 动力厂西部生产区生产装置概况
我公司动力厂（热电厂）西部生产区1991年筹建，1993年投产。目前在线运行的锅炉有4台：3台38 t/h锅炉，1台75 t/h次高压中温循环流化床锅炉；汽轮发电机组3台：2台C12-4.9／1.37抽凝机组，1台B6-4.9／1.40背压机组。主要生产任务是向集团公司合成氨厂区供送生产用的高、低压蒸汽，并利用高、低压蒸汽差压发电，实现热电联产。
锅炉供水系统由大气式热力除氧器系统和电动锅炉给水泵系统两部分组成，配置了4台大气式热力除氧器（3台40 t/h，1台85 t/h），7台DG80-65 12型电动给水泵，单泵参数：qm=45 t/h，p=7.8 MPa，P=190 kW。
锅炉供水主要流程：大气式热力除氧器的加热蒸汽使用背压式汽轮机的排汽（1.30 MPa、330 ℃），除氧器加热自用蒸汽经过调节阀节流降压至0.02～0.1 MPa，进入除氧器加热外来脱盐水，除氧水通过下降管汇集到电动给水泵入口母管，由电动给水泵加压至7.0～7.8 MPa送往锅炉。
我公司锅炉给水系统由于受原始设计锅炉规模小等因素的影响，随着锅炉增容改造的逐步完成逐渐暴露出许多问题和不足，主要表现在以下几方面。
（1）电能消耗高，机泵效率低，节流损失大根据公司目前生产运行模式和用汽需求，锅炉3开1备，汽轮机只开1台6 MW背压机，锅炉总发汽量为130～160 t/h，锅炉电动给水泵运行3台或4台，总供水量135～180 t/h，给水泵每小时消耗电能570～760 kW，已在线运行20 a，效率下降，耗能高，备品备件消耗高。7台给水泵采用集中母管制供水，而集中母管制供水系统存在着给水泵供水量与锅炉蒸发量的间断不匹配，只有通过增开给水泵，使用给水母管再循环阀调节来保证母管供水压力和泵的正常运行，存在着较大的节流损失，且泵在低负荷运行时很容易发生汽蚀，从而缩短了泵的使用寿命。
（2）除氧器加热蒸汽能级匹配不合理，热能浪费严重
动力厂4台大气式热力除氧器，其加热蒸汽来自背压式汽轮机的排汽（1.3 MPa、330 ℃），而除氧器的工作压力为0.02 MPa，加热蒸汽经过调节阀节流降压至0.02～0.1 MPa后进入除氧器加热除氧水至98～104 ℃，存在着很大的节流损失，加热蒸汽能级不匹配，高品位的热能“无功而为”，热能浪费严重。
针对以上给水、除氧系统存在的电能消耗高，节流损失大，能源梯级利用不合理，热能浪费严重等重大缺陷，经过理论论证和技术调研，认为可以利用除氧器加热蒸汽的差压热能驱动1台汽动给水泵，实现能源的合理梯级利用，减少热能浪费，达到节能降耗的目的，降低动力厂供热及发电成本。
2 改造的理论依据
2.1 热功联产汽轮机的推出
近年来，国内众多透平公司相继推出了热功联产汽轮机（小背压机），利用供除氧器加热用的蒸汽压差驱动汽动给水泵做功，替代电动给水泵，其做功后的排汽又可作为除氧器的加热汽源，实现热能的梯级利用。既回收了节流损失的热能，又减少了电动给水泵消耗的电能。这样就可在不增加热源消耗的情况下将电动给水泵的电耗节省下来，从而提高电厂的经济效益。
2.2 热力计算
动力厂锅炉使用的脱盐水是由集团公司脱盐水站送来的脱盐水，经过热力除氧后，由电动给水泵加压送至锅炉汽包。由于近年来集团公司相继实施了多项余热回收技改项目，使得外来脱盐水温度由建厂时的40 ℃提升至如今的60～90 ℃，外来脱盐水温度的提高使得除氧加热用蒸汽大为减少。
根据生产实际，我们进行了以下4种工况的热力估算，以期设备选型能够最大限度地满足外来脱盐水温度较宽范围的变化。
估算条件：除氧加热用蒸汽(来自汽动泵的排汽)0.3 MPa、250 ℃，焓值2 970 kJ/kg；除氧后的锅炉给水104 ℃，焓值435.96 kJ/kg；60 ℃的外来脱盐水焓值250.8 kJ/kg；70 ℃的外来脱盐水焓值292.6 kJ/kg；80 ℃的外来脱盐水焓值334.4 kJ/kg；90 ℃的外来脱盐水焓值376.2 kJ/kg；4台除氧器出水量以160 t/h计，热效率98%。
（1）当外来脱盐水温度为60 ℃时，所需的