项目案例简介：
进行工业集中供蒸汽热电企业基本都配置纯背压发电机组，执行“以热定电”，热电企业根据热用户需要的蒸汽量安排生产调度，发电量和自用蒸汽量由热用户需求的蒸汽量决定。由于热用户的多样化，需求的蒸汽量的时段也多样化，这种生产情况导致了热电企业全年的昼夜负荷相差极大，冬夏负荷相差极大。随着各热电企业的多年节能减排的工艺改进，厂用蒸汽需要量急剧减少，导致了传统汽动给水泵、电动给水泵等设备构建锅炉补水热平衡工艺不能满足企业运行的实际需要。
公司实施锅炉烟气余热回收利用项目投运后，由于提高了进低压除氧器的除盐水进水温度，导致低压除氧器需要的低压蒸汽量大幅度降低，传统由汽动泵排汽构建的热平衡工艺进一步恶化，严重危害到企业的供热安全保障。系统新的热平衡问题亟待解决。
汽电联驱锅炉给水泵工艺作为工业领域的一项重要创新，其实施背景主要源于热电企业对不同负荷工况下高效、节能、环保型锅炉补水系统的迫切需求。受热用户用汽连续性、时段性影响，热电企业热负荷峰谷差大，汽动泵排汽无法稳定达到锅炉补水系统热平衡。
选送单位：杭州热电集团股份有限公司
项目名称和内容
项目名称：汽电联驱锅炉给水泵项目
项目主要科技内容：
汽电联驱锅炉给水泵工艺创新；锅炉烟气余热回收利用；低压除氧器热平衡问题解决。
改造总体目标
实现正常生产过程中能够具有备用锅炉给水泵；能够满足全年绝大部分负荷工况下的锅炉补水需求；最大可能实现余热余压利用减少能源的消耗；构建满足新形势下锅炉补水热平衡工艺。
主要创新点概述
1、本项目创新性的集成了离合器、变频器
当小汽轮机的进汽量波动时，由离合器实现小汽轮机的动力可调，使动力可调范围从30%-100%扩大至15%-110%。
热用户用汽量波动幅度较大，就需要需要实现给水压力可调整，变频器很好的实现了这一功能，变频器通过调整泵组的转速实现了压力的可调可控，将锅炉补水压力由全年50%时间段都在13MPa-16MPa以上（年平均给水压力14.816MPa），降低至全年的全时段给水压力稳定12.5±0.5MPa，不但达到锅炉补水系统运行全工况的安全平稳运行，也实现了更深层次的节能。
2、本项目创新性进行驱动动力可调整+转速可调整的双功能集成化
小汽轮机的进汽量由进汽调节阀控制实现小汽轮机驱动动力可调。供热负荷波动大，要维持锅炉补水压力稳定，由变频器调整泵组转速实现泵组转速可调整，达到生产运行全工况的平稳、灵敏的调整。为提高泵组的安全适应能力，将电动机和小汽轮机之间的连锁保护进行了优化，若小汽轮机故障停机不影响泵组使用，若电动机故障停运则反连锁汽轮机停机，深层次的优化了泵组的安全保障能力。
这项技术创新改变了原有行业给水泵适应范围狭窄，不能满足新形势下供热市场多样化需求的境况，实施完成后经过一年的使用已经证明该项技术成果无论是需要提高生产效率还是降低能耗，都能通过调整驱动动力和转速来实现。这种灵活性不仅提高了设备的利用率，还使得设备在应对不同工况时更加灵活稳定。
3.本项目创新性重构了满足新形势下锅炉补水热平衡工艺
创新性重构锅炉补水热平衡工艺，实现能源的最大化利用与节能减排。通过优化蒸汽分配网络，将生产过程中产生的自用汽作为热源，直接用于给水泵运转过程，排汽用于加热除盐水，形成闭环的热能循环利用体系。同时要确保各用汽点热负荷精确匹配，维持系统热平衡状态，既能提高能源梯级利用效率，又减少对外界能源的依赖，促进企业的绿色可持续发展。
应用情况及可推广前景简述
厂用汽和厂用电是热电等用热行业（化工、钢铁、食品、造纸）的最大能源消耗，节能减排技改项目每年都在发生，技术的革新和技术重组整合进行创新以此来打破传统工艺势在必行，新的热平衡系统的构建：
原系统根据锅炉负荷最大时需要25t/h（2.5公斤）的汽动泵排汽对低压除氧器除盐水进行加热，烟气余热进行回收后，汽动泵排汽热平衡系统最大需求量降低到12.5t/h（最低2t/h),原汽动锅炉给水泵的小汽轮机无法正常驱动给水泵运行，需要引入新的驱动动力——电动机。
在安全性方面实现了小汽轮机和电动机动力能量的无扰切换，离合器+变频器集成实现了昼夜供热负荷变化巨大情况下平稳持续进行锅炉补水，生产全过程维持压力基本不变。
保证汽轮机和电动机正常安全运行，保障了供热的稳定性，最大限度利用余热余压，在保障锅炉给水需求，覆盖绝大多数负荷工况，同时在原有基础上降低给水泵耗电率，达到企业节能减排、降本增效目的。
公司根据自身的生产特点，最大化的重构了传统热电厂的“热平衡”，创造性的结合了蒸汽驱动和电力驱动给水泵的功能，重构厂内“热平衡”系统，将背压式汽轮机、离合器、双出轴异步电动机、变频器、锅炉给水泵、连锁保护多设备多功能集成一体。
经济效益及社会效益情况
本项目实施后不但完成前期各预计项目目标，还解决了锅炉补水热平衡系统缺乏自洽功能的难题。创新性的将离合器+变频器设备集成到汽电联驱锅炉给水泵设备中，实现了设备的无扰切换和稳定运行，打破了传统观念汽动驱动、电动驱动的单一思路，实现了能量的高效利用，解决了行业内供热波动大而导致热电企业调整不协调痛点。
由于给水泵转速高，需要及时将内部的热量带走，所以当供热负荷从白天高降低至夜晚低的时候，热电企业往往只能够通过给水泵的切换或者停用汽动给水泵来实现，在设备切换或启动过程中极易出现设备故障，而汽电联驱锅炉给水泵能够全工况运行，很好的解决这一难题。
本项目实施后能够轻松应对热网全负荷工况，相较于原给水系统只用电能驱动情况而言，使用蒸汽替代一部分电能驱动水泵，大大减少了厂用电消耗，为企业节约了成本和资源。汽动驱动时也避免了为维持小汽轮机运行而开启向空排汽带来的热量、工质损失。
给水泵运行电流对比
通过对比2022、2023年同期数据，可以发现给水泵平均耗电率由9.81降低到6.60。
①直接效益：项目每年可节约用电量390.96万千瓦时，则每年的直接经济效益为161.56万元，投资额494万元，3.06年可回收投资。
②间接效益：项目实施后保障了锅炉运行稳定性、安全性，保障了下游150余家热用户用汽需求。
③潜在效益：打破了传统热电“热平衡工艺系统”，在同行业具有很好的借鉴意义。
④社会效益：每年可减少二氧化碳量约1679.44吨，项目响应了国家节能减排的号召，具有一定的环境效益。
项目案例获专利及奖励情况
荣获中国工业节能与清洁生产协会2023年度碳效领跑者征集活动“示范案例”
2024年入选《国企管理－创新成果年度报告》，同时进入国企管理创新典型案例库
荣获上海市余热利用优秀案例
荣获2024年杭州市优秀质量管理小组一等奖
2023年度碳效领跑者示范项目
上海市节能中心十佳示范项目案例
京公网安备 11011502004515号 
