節(jié)能技術(shù)之三十一超臨界供熱機(jī)組熱網(wǎng)疏水回收節(jié)能技術(shù)

隨著電力行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)，火電機(jī)組已向大容量、高參數(shù)方向發(fā)展，超臨界供熱機(jī)組也隨之進(jìn)入熱電市場(chǎng)。冬季采暖期，熱網(wǎng)疏水如果沿用亞臨界機(jī)組回收方式，直接進(jìn)入除氧器，將造成機(jī)組汽水系統(tǒng)大部分工質(zhì)不經(jīng)過(guò)精處理除鹽凈化再次進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)，給鍋爐安全運(yùn)行帶來(lái)威脅。

問(wèn)題提出：熱網(wǎng)加熱器在熱交換過(guò)程中，蒸汽驟然冷卻，管道溫度變化較大，導(dǎo)致加熱器材質(zhì)容易析氫腐蝕，產(chǎn)生較大顆粒的Fe3O4，使熱網(wǎng)疏水含鐵量超過(guò)超臨界機(jī)組要求的含鐵量限值，因此熱網(wǎng)疏水不能直接進(jìn)入除氧器與給水混合。目前熱網(wǎng)疏水回收有2種典型方案，一是熱網(wǎng)疏水采用高溫濾元除鐵或高梯度磁過(guò)濾除鐵后，再進(jìn)入除氧器；二是對(duì)熱網(wǎng)加熱器疏水進(jìn)行降溫處理后排入凝汽器。2種方案都能解決熱網(wǎng)加熱器正常運(yùn)行中含鐵量超標(biāo)的問(wèn)題。前一方案當(dāng)熱網(wǎng)加熱器管束破裂，熱網(wǎng)循環(huán)水進(jìn)入熱網(wǎng)疏水，必須停機(jī)檢修，同時(shí)熱網(wǎng)加熱器啟動(dòng)初期，管束的鐵銹會(huì)進(jìn)入熱網(wǎng)疏水，為了保證鍋爐的汽水品質(zhì)，熱網(wǎng)疏水必須全部放掉，造成很大浪費(fèi)；后一方案將造成機(jī)組熱耗增加約4.3%，嚴(yán)重削弱了機(jī)組采用超臨界參數(shù)的優(yōu)勢(shì)。

推薦方法：推薦采用如圖1所示的熱網(wǎng)疏水回收方案，將熱網(wǎng)疏水引入采暖抽汽對(duì)應(yīng)的低壓加熱器汽側(cè)空間，替代該加熱器部分抽汽，加熱其凝結(jié)水，然后熱網(wǎng)疏水與原低壓加熱器疏水一起逐級(jí)自流至下一級(jí)低壓加熱器，最終回到凝汽器，經(jīng)原熱力系統(tǒng)的凝結(jié)水精處理裝置進(jìn)行除鹽凈化再次進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)。該方案即可避免由于熱網(wǎng)疏水進(jìn)入除氧器引起的水質(zhì)不合格造成的停爐隱患，又可避免熱網(wǎng)疏水直接進(jìn)入凝汽器引起的經(jīng)濟(jì)性大幅降低的弊端。

圖1 熱網(wǎng)疏水回收系統(tǒng)示意圖

應(yīng)用示例：以某350 MW超臨界供熱機(jī)組為例，在額定采暖工況下，其采暖抽汽450 t/h。與傳統(tǒng)熱網(wǎng)疏水經(jīng)高溫除鐵過(guò)濾器后進(jìn)入除氧器方案比較，改造后熱網(wǎng)疏水直接進(jìn)入低壓加熱器，根據(jù)等效熱降法，可以測(cè)算低壓加熱器抽汽變化引起機(jī)組熱耗率增加約0.2%。按采暖期綜合利用小時(shí)數(shù)3 000 h、標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)700元/噸計(jì)算，折合人民幣約20萬(wàn)元。由此可見(jiàn)，該方案的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性及安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于前面所述的2種典型熱網(wǎng)疏水回收方案。

建議：與亞臨界供熱機(jī)組比較，超臨界供熱機(jī)組鍋爐不能采用加大汽包排污的方式調(diào)節(jié)汽水品質(zhì)，因此其熱網(wǎng)疏水回收有其特殊性。文中給出的回收方案雖優(yōu)于傳統(tǒng)的典型方案，但是否最優(yōu)尚需進(jìn)一步探討。如何采用更為合理的回收方案，盡可能削弱熱網(wǎng)疏水回收對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性、安全性的影響，是供熱機(jī)組采用超臨界參數(shù)后面臨的新課題。

撰稿：

國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院 郭江龍