宁波久丰热电有限公司2号汽轮机节能增效改造项目

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一、案例名称

宁波久丰热电有限公司2号汽轮机节能增效改造项目

二、案例业主

宁波久丰热电有限公司坐落在宁波化学工业区内，注册资本为11000万元，是一家担负着化工园区企业供热供电任务的热电联产企业。公司有4台130t/h次高压、次高温锅炉，配一台C30-4.9/1.37(1号机)的汽轮发电机组和一台B12-4.9/1.37(2号机)带有非调2.5MPa(a)抽汽冲动式汽轮发电机组，担负着化工园区集中供热任务。

三、案例内容

1.技术原理及适用领域

汽轮机有冲动式与反动式，以反动度来区分。反动度是衡量蒸汽在动叶栅内膨胀程度，其定义是:在动叶栅中蒸汽膨胀的程度占级中总的应该膨胀程度的比例数，或是在动叶栅中理想焓降与级的总焓降之比。

纯冲动级的反动度为0，反动级的为0.5，带反动度的冲动式级小于0.5，通常为0.05~0.2。

冲动式:蒸汽只在汽轮机的静叶栅内降压膨胀加速，在动叶栅内不降压不膨胀，动叶只是把蒸汽动能转换为机械功，同时改变汽流方向，其特点是动叶片出、入口侧的横截面相对比较匀称，汽流通道从入口到出口其面积(a、am、a2)基本不变。见图1。

图1 冲动式动叶截面

反动式:蒸汽在汽轮机静叶栅内被降膨胀和加速，在动叶栅内也被进一步降压、压、膨胀和加速，动叶不但将蒸汽的动能同时也将蒸汽的部分内能转换成机械功。

其特点:动叶片出、入口侧的横截面不对称，叶型入口较肥大，而出口侧较薄，汽流通道从入口到出口呈渐缩状。反动式汽轮机汽流在叶片中不但变向，而且加速。见图2。

图2 反动式动叶截面

整体而言，反动式相对于冲动式效率更葛做功能力更强。

项目采用浙江汽轮成套技术开发有限公司生产的高效反动式背压汽轮机。

2.节能改造具体内容

宁波久丰热电有限公司原有一台非杭汽产额定功率为12000kW背压冲动式汽轮发电机组，运行后存在效率低、汽耗率大、出力不足、机组运行不稳定等缺陷。节能服务公司受业主委托采用同功率反动式高效背压机组代替原冲动式被压机组。改造后，零抽汽工况下，汽耗率由原来的15.5kg/kW·h下降至12.58kg/kW·h;25t/h抽汽工况下，汽耗率由原来的17.875kg/kW·h下降至13.583kgkW·h。年节能经济效益增加700余万元，年多发电1200万千瓦时以上。

3.项目实施情况

(1)项目开发情况。

由浙江汽轮成套技术开发有限公司生产的高效反动式背压汽轮机取代2号机组原有冲动式汽轮机，保留原发电机，拆除原有冲动式汽轮机及基础处理，安装新机和其他与改造工程所需的相关改造工作。

(2)项目周期。

开工时间2012年10月15日，竣工时间2012年12月28日。

(3)项目运行情况。

项目于2012年12月29日投入运行。目前机组运行稳定，负荷调节平稳，各经济技术指标达到或优于合同约定指标。

四、项目年节能量及节能效益

1.年节能量

(1)改造前后系统(设备)用能情况及主要参数。

2号机组于2012年12月29日投入运行2012年3月14日双方以会议纪要形式对2号机组改造前运行原始数据进行确认，具体数据见表1。

表1改造前双方确认运行原始数据情况

注:工况为零抽，理论上进、排汽流量相同，差异是表计误差，进、排汽流量取二表计平均值是136.31t/h。压力为表压。

2012年12月31日，宁波久丰热电有限公司技术部对2号机组改造后运行数据进行测定，具体数据见表2。

表2 改造后运行数据情况

注:工况为零抽，理论上进、排汽流量相同，压力为表压。

项目改造前后机组指标计算见表3

表3 改造前后机组效率情况

续表

(2)节能量计算方法

项目节能量=改造前后多发电量-改造后排汽温度降低热量。

(3)项目年节能量，

项目节能量=改造前后多发电量-改造后排汽温度降低热量;

多发电量=机组发电功率差x年有效运行时间

=(12.07-9.08)

MWx7200h=2152.8x10-kW·h;

排汽温度降低热量=排汽焓差x排汽流量x年有效运行时间

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

根据2013年宁波市能源监察数据，单位供热标准煤耗36.80kgce/GJ。电力折算系数选取0.000330tce/kW·h。

项目节能量:

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

2.年节能效益

(1)新机组耗汽量按照14.16kg/kW.h计算，如果与旧机组参数不变，进汽总量169.25t/h，可发电:169250-14.16=11952kWh。

(2)与旧机组相比多发电:11952-10200-1752 kW/h。

(3)年多发电量:

1752x7200-12614400kW。

(4)年节能效益

121614400x0.56-706万元。

五、商业模式

该项目采用节能效益分享型模式运行即节能服务公司与业主签订合同。节能服务公司为业主提供能源审计，节能改造的可行性研究报告，设备设计选型及采购、施工、安装、调试，为业主单位的操作和维修人员提供相关培训以及项目建成后的维护和保养、管理等专业服务。

节能服务公司负责解决该项目所需的所有资金，并与业主单位对项目所产生的节能效益进行分享。项目合同期为4年，自2012年3月至2016年3月，其中项目建设期为10个月。合同期内节能服务公司与业主的分享比例第一年为8:2，第二年为7:3，第三年为5:5，期限为3年。以业主上半月采购煤价进行节能效益调整。

项目完成后，节能服务公司配合双方同意的第三方机构或业主方开展节能量测量和验证。合同期内，项目的所有权属于节能服务公司，合同期满且业主付清所有合同款项后，节能服务公司向业主转移项目所有权，将设备无偿赠予业主，之后的节能效益为业主所有。在项目合同期内，节能服务公司向业主提供所安装设备的维护服务与管理，并与业主保持密切联系，对所安装设备可能出现的问题进行快速诊断与处理，同时不断优化和调整所安装设备的运行性能，以提高项目的节能量及其效益。

六、融资渠道

该项目总计投资金额为860万元，项目费用全部由节能服务公司承担。