寧波久豐熱電有限公司2號汽輪機節能增效改造項目

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一、案例名稱

寧波久豐熱電有限公司2號汽輪機節能增效改造項目

二、案例業主

寧波久豐熱電有限公司坐落在寧波化學工業區內，注冊資本為11000萬元，是一家擔負著化工園區企業供熱供電任務的熱電聯產企業。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)的汽輪發電機組和一臺B12-4.9/1.37(2號機)帶有非調2.5MPa(a)抽汽沖動式汽輪發電機組，擔負著化工園區集中供熱任務。

三、案例內容

1.技術原理及適用領域

汽輪機有沖動式與反動式，以反動度來區分。反動度是衡量蒸汽在動葉柵內膨脹程度，其定義是:在動葉柵中蒸汽膨脹的程度占級中總的應該膨脹程度的比例數，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降壓膨脹加速，在動葉柵內不降壓不膨脹，動葉只是把蒸汽動能轉換為機械功，同時改變汽流方向，其特點是動葉片出、入口側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被降膨脹和加速，在動葉柵內也被進一步降壓、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能轉換成機械功。

其特點:動葉片出、入口側的橫截面不對稱，葉型入口較肥大，而出口側較薄，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開發有限公司生產的高效反動式背壓汽輪機。

2.節能改造具體內容

寧波久豐熱電有限公司原有一臺非杭汽產額定功率為12000kW背壓沖動式汽輪發電機組，運行后存在效率低、汽耗率大、出力不足、機組運行不穩定等缺陷。節能服務公司受業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。年節能經濟效益增加700余萬元，年多發電1200萬千瓦時以上。

3.項目實施情況

(1)項目開發情況。

由浙江汽輪成套技術開發有限公司生產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，保留原發電機，拆除原有沖動式汽輪機及基礎處理，安裝新機和其他與改造工程所需的相關改造工作。

(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。目前機組運行穩定，負荷調節平穩，各經濟技術指標達到或優于合同約定指標。

四、項目年節能量及節能效益

1.年節能量

(1)改造前后系統(設備)用能情況及主要參數。

2號機組于2012年12月29日投入運行2012年3月14日雙方以會議紀要形式對2號機組改造前運行原始數據進行確認，具體數據見表1。

表1改造前雙方確認運行原始數據情況

注:工況為零抽，理論上進、排汽流量相同，差異是表計誤差，進、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部對2號機組改造后運行數據進行測定，具體數據見表2。

表2 改造后運行數據情況

注:工況為零抽，理論上進、排汽流量相同，壓力為表壓。

項目改造前后機組指標計算見表3

表3 改造前后機組效率情況

續表

(2)節能量計算方法

項目節能量=改造前后多發電量-改造后排汽溫度降低熱量。

(3)項目年節能量，

項目節能量=改造前后多發電量-改造后排汽溫度降低熱量;

多發電量=機組發電功率差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2013年寧波市能源監察數據，單位供熱標準煤耗36.80kgce/GJ。電力折算系數選取0.000330tce/kW·h。

項目節能量:

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

2.年節能效益

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

(2)與舊機組相比多發電:11952-10200-1752 kW/h。

(3)年多發電量:

1752x7200-12614400kW。

(4)年節能效益

121614400x0.56-706萬元。

五、商業模式

該項目采用節能效益分享型模式運行即節能服務公司與業主簽訂合同。節能服務公司為業主提供能源審計，節能改造的可行性研究報告，設備設計選型及采購、施工、安裝、調試，為業主單位的操作和維修人員提供相關培訓以及項目建成后的維護和保養、管理等專業服務。

節能服務公司負責解決該項目所需的所有資金，并與業主單位對項目所產生的節能效益進行分享。項目合同期為4年，自2012年3月至2016年3月，其中項目建設期為10個月。合同期內節能服務公司與業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。以業主上半月采購煤價進行節能效益調整。

項目完成后，節能服務公司配合雙方同意的第三方機構或業主方開展節能量測量和驗證。合同期內，項目的所有權屬于節能服務公司，合同期滿且業主付清所有合同款項后，節能服務公司向業主轉移項目所有權，將設備無償贈予業主，之后的節能效益為業主所有。在項目合同期內，節能服務公司向業主提供所安裝設備的維護服務與管理，并與業主保持密切聯系，對所安裝設備可能出現的問題進行快速診斷與處理，同時不斷優化和調整所安裝設備的運行性能，以提高項目的節能量及其效益。

六、融資渠道

該項目總計投資金額為860萬元，項目費用全部由節能服務公司承擔。