探析乏汽余热回收实验的实践性

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1电源

3台空冷岛专用变和1台专用备用变频定容量均为1000KVA，空冷岛PC段主要用于空冷岛冷却风机（每个空冷岛有12台75KW风机）供电，变压器设计计算负荷留有余量，而且本余热利用工程只在冬季供暖季节运行，当本工程吸收热泵运行时，汽轮机排入空冷岛的乏汽被热泵分热，空冷塔风机部分停用，停用部分降低的负荷比余热利用增加的负荷大，空冷岛变压器容量不会过负荷每台机组空冷岛PC段需在各PC段上扩建开关柜，空冷岛PC1（2、3）段在1（2、3）AA6号柜侧可扩建一面低压柜，编号1（2、3）AA7，作为余热利用工程引接之用，供配电接线考虑二个方案。

方案一：每台发电机组对应的余热利用设备只有热泵、凝结泵和热控电源3个回路，可直接接入空冷岛PC段上新增的1（2、3）AA7号屏中，由于热泵房靠近空冷岛PC段上新增的1（2、3）AA7号屏中，由于热泵房靠近空冷岛配电室，运行操作和维护也比较方便。

方案二：在每个热泵房设就地MCC配电屏，每套余热利用设备的3个用电回路接于MCC屏中，由空冷岛PC段上新增的1（2、3）AA7号屏内装设2台框架式断路器并分别按交叉供电方式3个MCC屏供电。方案一的接线简单，只增加3个配电屏，连接电缆少，投资省，用电设备直接接于PC屏，安全可靠性高。方案二相对接线复杂，除PC段增加3个配电屏外，还增加3组MCC屏，包括进线和出线回路，需增加6个配电屏，联接电缆多，投资多，用电设备接于MCC屏可靠性不如PC屏，但操作维护比方案一方便，余热利用电气设备与空冷岛电气设备有明确的维护界线，余热利用电气设备与空冷岛配电室。二个方案相比，在本工程而言，由于余热利用电气很少，从简化接线、节省投资和安全可靠考虑，设计推荐采用方案一。考虑在原有空冷PC段上扩建设备，新增低压配电屏采用与原有开关柜相同的型号和元件。

2电动门及调节

执行机构电源柜设两路380VAC/220VAC三相四线；DCS远程IO站提供两路220VAC不停电电源。

3仪表与控制系统

3.1本期乏汽余热利用的控制主要内容：吸收式热泵本体采用独立的PLC系统控制，其它系统采用远程IO站的型开并接入原有热网DCS系统，热泵本体PLC通过硬接线（主要控制）其它参数通过通讯接口与热网的DCS控制系统连接，实现双向通讯。设计范围主要包括：3台热泵、3台凝结水泵，附属系统的设备及各管道参数和电动门的控制，以及厂用电系统等电气部分的控制，每台热泵设独立的就地控制站，由PLC独立完成控制，其它系统采用DCS来完成控制系统，采用与主机组原热网控制系统相接，双向通讯。3台热泵的就地控制站分别采用一套独立、冗余的PLC控制系统，其它附属系统的设备及各管道和电动门的控制，以及厂用电系统等。电气部分的控制设立远程IO站并接入原热网DCS控制系统来完成控制，热泵本体PLC通过硬接线其它参数通过通讯接口与原热网控制系统DCS控制系统连接，实现双向通讯与集中监控。在少量就地人员巡回检查及配合下，以彩色液晶显示器及鼠标和键盘为控制中心，在主控室实现各个设备的正常启停、运行工况的监视和调整及设备在异常工况下的紧急处理。

3.2仪表与控制系统

主要内容：数据采集与处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）和顺序控制系统（SCS），3台热泵的控制是通过热泵本体PLC与热网DCS双向通讯进行监控。数据采集与处理系统（DAS）是将主辅设备的各个参数、电动阀门的启闭状态和调节阀门的开度等，进行采集和相关处理，通过屏幕显示和打印机等人机接口，向运行人员提供最密集的实时参数和各种信息。通过显示器，不仅显示器，不仅显示过程参数，不显示工艺系统各种模拟图，趋势图，参数棒状图及停曲线等；打印机打印有定时制表、随机打印、请求打印、事故追忆打印等，对引起停炉、停机保护动作的内容，进行事件顺序打印。打警是对工艺系统各参数进行限值检查，越限后报警，对设备和开关量信号进行状态监视，状态异常时报警。性能计算，包括各种效率，机组热耗、煤耗等进行计算。历史数据存储及检索，各种参数及数据可存储数个月以上，使用时可随时调出检索。模拟量控制系统是将工工艺设备中，需要自动调节的各个参数，进行调节调节和控制，有些对象如加热器水位等采用全程调节，其它对象的自动调节范围按最低稳定负荷以上考虑。顺序控制系统（SCS）是根据机组辅助设备的运行特点，划分若干功能组，按照条件和时间等要求，通过显示器显示及键盘操作，对设备进行顺序自动启停控制。输入的热电偶、热电阻和变送器的信号处理由不同的I/O模件来完成，单个I/O模件的故障将不会引起任何设备的故障或跳闸。

4电缆及其它

变送器采用智能型变送器，两线制（4—20mA）、零点可迁移、易于量程调整、具有单向耐全压保护；执行机构，采用智能一体化的电动执行机构；电动门采用一体化的电动阀门电动装置，均选用高可用性的设备。电缆选型：进入DCS的电缆全部采用铜芯对屏加总屏控制电缆，所有电缆全部采用阻燃电缆。本工程所有控制电缆经电缆托架，架空或经电缆沟进入控制室及电子设备室。

5结束语

（1）本项目响应了国家节能减排的号召，推动了低碳经济的发展，提高能源利用效率，对替代大量的中小型分散燃煤锅炉房以及“城中村”小煤炉，提高城市宜居度起到了重要的作用。（2）本项目实施后节能效果和环境效益显著，可以改善太原市空气环境，提高市民生活质量。（3）本项目通过对3*50MW机组供热改造，回收汽轮机乏汽180t/h,回收乏汽功率约110MW，实现乏汽供热量约127.7万GJ/a,与集中燃煤供热锅炉（供热效率80%）相比，相当于节约4.48万吨标准煤/a.

作者：杨树丽单位：山西西山热电有限责任公司