某火力發(fā)電廠循環(huán)水及工業(yè)水系統(tǒng)改造設(shè)計

摘要：文章針對某150MW機(jī)組火力發(fā)電廠的特點(diǎn)，介紹了循環(huán)水及工業(yè)給水系統(tǒng)投入運(yùn)行后出現(xiàn)的問題，論證了技改的必要性及可行性，提供了有針對性的系統(tǒng)改造方案，并提出了技改后需要注意的問題。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水系統(tǒng)；工業(yè)水系統(tǒng)；技術(shù)改造方案；火力發(fā)電廠；水務(wù)系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2015）10-0036-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0871

1 工程概況及系統(tǒng)簡介

該電廠建設(shè)規(guī)模為2×480t/h循環(huán)硫化床（石灰石脫硫）+2×150MW凝汽式汽輪機(jī)燃煤發(fā)電機(jī)組。

該電廠循環(huán)水系統(tǒng)為擴(kuò)大單元制再循環(huán)供水系統(tǒng)，每臺機(jī)配5段機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，每臺機(jī)配2臺立式斜流泵、1根DN1800循環(huán)水進(jìn)水管及1根DN1800循環(huán)水出水管。機(jī)組凝汽量為321.91t/h，按冷卻倍率65倍，每臺機(jī)凝汽器冷卻水量為20924m3/h，輔機(jī)冷卻水量為1020m3/h，循環(huán)水設(shè)計水量為21944m3/h（6.10m3/s）。單臺循環(huán)水泵流量為3.048m3/s，揚(yáng)程為22.23m。每段冷卻塔冷卻水量為4390m3/h，進(jìn)塔溫度為40.5℃，出塔溫度為32℃。補(bǔ)給水及工業(yè)水采用淡水。補(bǔ)給水泵2臺，流量為485m3/h，揚(yáng)程為41m。工業(yè)水泵3臺，流量為450m3/h，揚(yáng)程為54m。

電廠循環(huán)水及工業(yè)水系統(tǒng)設(shè)計主要依據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程（DL5000-2000）》《火力發(fā)電廠水工設(shè)計技術(shù)規(guī)定（DL/T 5339-2006）》和《火力發(fā)電廠生活消防給水和排水技術(shù)規(guī)定（DLGJ 24-91）》。本文僅對本工程的循環(huán)水及工業(yè)水改造系統(tǒng)做如下闡述。

2 技術(shù)改造的必要性

（1）在機(jī)組運(yùn)行期間，開兩臺工業(yè)水泵運(yùn)行，工業(yè)回水全部排到循環(huán)水泵前池（作為循環(huán)水主要補(bǔ)充水），由于此水量大大超過冷卻塔的水汽損失量，故多余的水不斷夾帶投入循環(huán)水中的阻垢劑、剎菌滅藻劑等藥品自冷卻塔溢流口處流失，其水量大于300t/h。由于向循環(huán)水中所添加的藥品沒循環(huán)多久后就大量流失，造成藥量不足而引起凝汽器、冷油器等換熱管道很快結(jié)垢，嚴(yán)重影響換熱效果及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。故需在保證足夠工業(yè)水量的前提下盡可能地減少外界水流入循環(huán)水系統(tǒng)。新增加兩臺工業(yè)水泵則可解決該問題。

（2）每臺爐安裝四臺冷渣器，每臺冷渣器設(shè)計冷卻水量為65t/h，冷卻水回水溫度約為60℃。此水未經(jīng)冷卻后直接排入循環(huán)水泵前池，由此而引起循環(huán)水溫升高0.5℃～1℃，此升高的水溫直接影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。故必須將冷渣器冷卻水接到循環(huán)水母管，然后再經(jīng)冷卻塔進(jìn)行冷卻處理。增加冷渣器回水至循環(huán)水母管后，若運(yùn)行中其余工業(yè)水回水溫較高時，關(guān)閉工業(yè)水回水至循環(huán)水泵前池回水閥即可將部分或前部回到循環(huán)水母管后再經(jīng)冷卻塔進(jìn)行冷卻處理。

（3）每個冷卻塔水池均由三個水池組成，分別由兩個Φ1.2m及Φ1.4m連通管連通，由于連通管偏小，水流不暢，5#風(fēng)機(jī)下水池水位比1#風(fēng)機(jī)下水池水位高約100mm（開兩臺泵時接近300mm），造成大量循環(huán)水自位于5#風(fēng)機(jī)下水池內(nèi)的溢流管口不斷流失，故必須臨時加高冷卻塔溢流管口高度，待水池有機(jī)會放水時再降低水池間隔墻兩端高度，以保證流水通暢，流水通暢后還可相應(yīng)提高循環(huán)水泵進(jìn)水水位，降低循環(huán)水泵功耗。

（4）電廠自運(yùn)行投產(chǎn)以來發(fā)現(xiàn)冷卻塔冷卻效果不佳，經(jīng)冷卻塔性能試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)冷卻后水溫未能達(dá)到額定設(shè)計值。為了滿足機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行要求，必須要增設(shè)機(jī)力塔。

3 技術(shù)改造的可行性

3.1 水質(zhì)的可行性

汽輪機(jī)透平油冷油器及給水泵冷油器均使用循環(huán)水作為冷卻介質(zhì)，那么鍋爐中風(fēng)機(jī)軸承、冷油器等也應(yīng)該可以使用循環(huán)水作為冷卻介質(zhì)，雖然循環(huán)水水質(zhì)較工業(yè)水質(zhì)差些，但通過適當(dāng)?shù)募铀幪幚聿⒓皶r排污處理，是完全可以將結(jié)垢速度控制在可控范圍內(nèi)的。

3.2 運(yùn)行的可行性

（1）若兩臺機(jī)組工業(yè)水系統(tǒng)均無缺陷時，1#～5#工業(yè)水泵均可向兩臺機(jī)組供水；（2）若1#機(jī)組工業(yè)水系統(tǒng)有缺陷而#2機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時，關(guān)閉2、3、5、6閥門即可隔離1#機(jī)，而#2機(jī)仍可由1#～5#工業(yè)水泵供水；（3）若2#機(jī)組工業(yè)水系統(tǒng)有缺陷而#1機(jī)運(yùn)行時，此時如果2#爐引風(fēng)機(jī)工業(yè)水系統(tǒng)沒有缺陷處理，關(guān)閉1、8、9閥門即可隔離#2機(jī)組，而1#機(jī)仍可由1#～5#工業(yè)水泵供水；最壞的情況是2#機(jī)組及2#爐引風(fēng)機(jī)工業(yè)水系統(tǒng)均有故障，此時關(guān)閉1、7、8閥門后即可隔離，此時由1#～3#工業(yè)水泵供水。可見不論哪臺機(jī)組有故障均可以可靠隔離且不影響另一臺機(jī)組的安全運(yùn)行。

3.3 調(diào)節(jié)的可行性

由于大部分情況下1#～5#工業(yè)水泵均可供水，故只需合理調(diào)節(jié)1#～3#工業(yè)水泵及4#、5#工業(yè)水泵的運(yùn)行既可既保證冷卻塔水池補(bǔ)水量，又可防止水資源及藥品

流失。

3.4 游泳池?zé)崴?yīng)的可行性

由于改造后可以形成任一臺機(jī)可用4#、5#工業(yè)水泵供水，另一臺機(jī)用1#～3#工業(yè)水泵供水，故只要有一臺機(jī)組運(yùn)行，就可隨時保證游泳池干凈熱水水源的正常

供應(yīng)。

3.5 技改場地的可行性

（1）循環(huán)水泵進(jìn)水前池北面的草地上或煙道下面可增設(shè)2臺自吸式工業(yè)水泵；（2）已建機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的北面空地上可增設(shè)2臺機(jī)械通風(fēng)冷卻塔。

3.6 供電的可行性

新增工業(yè)水泵用電負(fù)荷110kW，新增機(jī)械通風(fēng)冷卻塔用電負(fù)荷160kW，備用回路及超變壓器容量均可實(shí)現(xiàn)配合。

4 技術(shù)改造主要內(nèi)容

（1）增加兩臺工業(yè)水泵（暫命名為4#、5#，綜合泵房內(nèi)的命名為1#、2#、3#），安裝在循環(huán)水泵進(jìn)水前池北面，其抽水水源為循環(huán)水；增加兩臺工業(yè)水泵參數(shù)：Q=450m3/h，H=40m；（2）將冷渣器冷卻水回水改接到循環(huán)水回水管；（3）每臺機(jī)分別新增加1臺機(jī)械通風(fēng)冷卻塔，共2臺（暫命名為A塔、B塔）；（4）臨時加高冷卻塔溢流管口高度，待有機(jī)會排水時降低水池間隔墻兩端高度；（5）增加部分工業(yè)水隔離閥。

5 系統(tǒng)改造

本改造工程共設(shè)新增2臺工業(yè)水泵，命名為4#、5#工業(yè)水泵。2臺水泵布置在循環(huán)水進(jìn)水間北側(cè)。當(dāng)冷卻塔發(fā)生循環(huán)水量溢流時，運(yùn)行1臺新增工業(yè)水泵，同時停運(yùn)綜合水泵房內(nèi)的其中一臺工業(yè)水泵，此時仍為2臺工業(yè)水泵運(yùn)行。若冷卻塔仍然出現(xiàn)溢流，可啟動另1臺新增工業(yè)水泵，同時停運(yùn)綜合水泵房的另一臺工業(yè)水泵，2臺新增工業(yè)水泵同時運(yùn)行。

為保證冷渣器冷卻水回水不影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，將冷渣器冷卻水回水接至循環(huán)水回水母管，至冷卻塔冷卻處理。若機(jī)組運(yùn)行中其他工業(yè)水回水溫度較高時，可關(guān)閉工業(yè)水回水至循環(huán)水泵前池的回水閥，即可將部分或全部工業(yè)水回水回到循環(huán)水回水母管后至冷卻塔冷卻處理。

6 改造后存在問題

新增2臺工業(yè)水泵及2臺機(jī)械通風(fēng)冷卻塔后，已無開關(guān)柜備用回路，若還需要進(jìn)行其他用電大負(fù)荷技改，則需要增加開關(guān)柜。在增設(shè)機(jī)力塔前在夏季環(huán)境溫度較高的情況下由于循環(huán)水溫太高，可能會造成用4#、5#工業(yè)水泵供水時會影響工業(yè)設(shè)備的冷卻效果。

7 結(jié)語

火電廠循環(huán)水及工業(yè)水系統(tǒng)改造是一項意義重大的工作，需要結(jié)合理論設(shè)計及實(shí)際投產(chǎn)運(yùn)行出現(xiàn)的具體問題，綜合各方面因素，運(yùn)行、設(shè)計、調(diào)試等各單位積極配合，各抒己見，有針對性地提出技術(shù)改造可行性方案，技改后有助于水務(wù)系統(tǒng)的合理利用、提高機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定性及節(jié)能經(jīng)濟(jì)，對建設(shè)創(chuàng)新高效型火力發(fā)電廠發(fā)揮重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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[2] 王玉秀.火力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題及處理

[J].河南電力，2004，（1）.

作者簡介：劉建鵬（1980-），男，廣西人，廣西電力設(shè)計研究院有限公司水務(wù)部工程師，研究方向：給排水及消防

設(shè)計。

（責(zé)任編輯：周 瓊）