火力熱電機組附屬系統(tǒng)節(jié)能創(chuàng)新之探討

張桂林

摘要：近年來，大唐太原第二熱電廠煤、水、電、熱等生產(chǎn)指標(biāo)的消耗有持續(xù)偏高的趨勢，為扭轉(zhuǎn)這一惡局，經(jīng)分析、探討后認為：該廠機組定排、連排、風(fēng)煙、水、汽、熱網(wǎng)等系統(tǒng)配合改進后，每年就可減少1.8萬噸軟化水、1.4千噸標(biāo)煤、6萬噸廠用汽的消耗量;機組在生產(chǎn)成本不變的情況下，每日可向電網(wǎng)多供6千余度電（折合年約為220萬度），同時也能降低機組0.15克/千瓦時供電煤耗。實施后可提高該廠機組運行的安全性、經(jīng)濟性，有利于該廠向更科學(xué)的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：連排 ?定排系統(tǒng) ?熱網(wǎng)系統(tǒng) ?混加系統(tǒng) ?余熱換熱器水、煤、汽、熱耗量

0 引言

燃煤火力熱電機組運行期間，連排系統(tǒng)必須保持連續(xù)運行，這樣才有利于機組鍋爐汽包中含鹽濃度高的爐水及時地排放掉;有利于降低鍋爐受熱面管內(nèi)結(jié)垢、腐蝕、爆管泄露的程度;有利于提高機組機側(cè)主汽門、調(diào)門的嚴密性，以及汽輪機通流面積與機組的熱效率;有利于提高機組運行的安全性、經(jīng)濟性。

1 熱電機組附屬系統(tǒng)對水、煤、汽、熱耗的影響情況

1.1 大唐太原第二熱電廠目前總裝機容量1860 MW，其中三臺200MW、兩臺300MWW、兩臺330MW火力熱電空冷機組。這些機組在運行期間，它們的連排系統(tǒng)都保持連續(xù)運行（定排系統(tǒng)定期使用），連排擴容器中的蒸汽大多都排到各自機組的除氧器中，剩余蒸汽一部分由連排擴容器與定排擴容器的排汽口排到大氣中，另一部分蒸汽冷凝成水后匯入連排、定排擴容器的疏水中，然后再排到這些機組定排疏水的排水溝中。排水溝中的這些疏水又排到污水處理廠經(jīng)處理合格后又排回輔機循環(huán)水的回水系統(tǒng)中，再繼續(xù)供輔機系統(tǒng)使用。

1.2 作為熱電廠的該廠，在既可發(fā)電、又可供熱這兩項工作中，發(fā)電是一年四季都必須完成的工作，所以電負荷相對比較均衡點;而熱負荷在一年中的不同時段卻有著天壤之別：①在每年集中供暖的五個月中，一直都是該廠一年當(dāng)中熱負荷最高的時段。期間該廠既要向太原市民進行集中供暖，同時還要向該廠周圍的三家兵工廠以及其它企事業(yè)單位供它們的生產(chǎn)與生活上所需要的溫度約為285度左右的工業(yè)蒸汽（在此時段，該廠的熱網(wǎng)系統(tǒng)與廠用汽系統(tǒng)平均每日要向外供出9萬吉焦左右的熱）。②而在其余時段，該廠只利用廠用汽系統(tǒng)向周圍的三家兵工廠以及周邊的小企業(yè)供它們生產(chǎn)所需的工業(yè)蒸汽（在此時段，該廠每日僅向周邊的大、小企業(yè)供出2千吉焦左右的熱）。

1.3 2014年以來，隨著省城太原市建設(shè)的快速發(fā)展，住宅辦公場所面積的增容，該廠對城市采暖接帶面積在過去的基礎(chǔ)上又增加了1000萬平方米，現(xiàn)已達到了3280萬平方米。為此，該廠又擴建了兩臺330MW的熱電機組，該廠目前已有四、五、六、七期熱網(wǎng)系統(tǒng)。冬季時它們并聯(lián)運行，向太原市北城區(qū)與該廠周邊的單位以及廠內(nèi)的工作區(qū)、家屬區(qū)供暖。

如果該熱網(wǎng)循環(huán)水的總量減少，熱網(wǎng)循環(huán)泵的出、入口壓力及流量就會受到影響而降低，就一定會影響到關(guān)系民生的供暖質(zhì)量上。所以說，該廠熱網(wǎng)系統(tǒng)在運行期間的補水工作也是一項不能間斷的重要工作。目前該廠熱網(wǎng)系統(tǒng)的補水工作，主要由六期熱網(wǎng)，其次由四期熱網(wǎng)來完成。這些要補的水是由自來水公司供到該廠化學(xué)車間的生水，經(jīng)過粗濾、中濾處理后而生成的軟化水，這些軟化水再通過軟化水泵既要供到六期熱網(wǎng)除氧器中，經(jīng)過除氧后的這些軟化水排到六期熱網(wǎng)除氧水箱中，再通過補水泵直接打進六期熱網(wǎng)的回水系統(tǒng)中。

2 新的技改探討方案

針對該廠運行機組的連排、熱網(wǎng)、風(fēng)煙、混加等附屬系統(tǒng)目前的運行情況，分析、探討后，目前有以下幾種對這些系統(tǒng)配合改進，能獲得更科學(xué)發(fā)展的技改方案：

2.1 已實施的技改方案：機組風(fēng)煙系統(tǒng)與凝結(jié)水系統(tǒng)，以及熱網(wǎng)系統(tǒng)的配合改進。

該廠三十萬機組的排煙溫度過去長期偏高（電除塵后仍在140℃-160℃之間），這些熱量全排到了大氣中。集團公司相關(guān)技術(shù)部門經(jīng)科技研討后，2013年冬季供暖前該廠三十萬機組省煤器后新裝了一套煙氣余熱換熱系統(tǒng)，實施后機組的排煙溫度就降到了120℃～130℃。這就把機組煙氣中（這些煙氣量一般在1100000～1200000Nm3/h范圍）的那些熱量更多、更科學(xué)地用到了該廠的生產(chǎn)上。

該廠加裝了煙氣余熱換熱系統(tǒng)后，吸收這些機組煙氣余熱的冷源就有了熱網(wǎng)循環(huán)水回水母管的循環(huán)水與除鹽水兩套水源：

①冬季時，該余熱換熱系統(tǒng)就接入該廠的熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)，來自熱網(wǎng)回水母管的水（溫度約為50℃～60℃）進入煙氣余熱換熱系統(tǒng)，通過煙氣余熱換熱系統(tǒng)的換熱元件與煙氣進行換熱，當(dāng)熱網(wǎng)回水的水溫被煙氣加熱到110℃左右后，又返回到熱網(wǎng)回水母管，并入熱網(wǎng)系統(tǒng)供給了熱用戶。②夏季時，煙氣余熱換熱系統(tǒng)就切換至依靠除鹽水自循環(huán)運行，通過板式換熱器加熱凝結(jié)水，當(dāng)被加熱后的凝結(jié)水溫達到低加要求的出口水溫時，又回到了凝結(jié)水主系統(tǒng)，主凝結(jié)水回路與煙氣余熱換熱回路成并聯(lián)布置。

這個煙氣余熱換熱系統(tǒng)，就使該廠三十萬機組的煙氣被冷卻而放出熱量，在冬季主要是用來提高該廠熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)回水的水溫;而在夏季主要是用來提高三十萬機組汽機的凝結(jié)水溫。裝上余熱換熱器后，電除塵后面的出口煙溫就由加裝前的140℃-160℃能降到120℃左右，此時的煙溫對該廠主輔設(shè)備的安全、經(jīng)濟運行都沒有任何的負面影響。

2.2 探討技改方案一：排煙系統(tǒng)與混加系統(tǒng)的配合改進。該廠三十萬機組加裝的余熱換熱器投運后，余熱換熱器后的出口煙溫仍有120℃左右的余熱要排到大氣中。

本文認為：該廠應(yīng)利用已加裝了余熱換熱器的技改佳機（文章后面就把這個余熱換熱器，新命名為“余熱換熱器A”），在余熱換熱器A之后再加裝一個余熱換熱器B。該余熱換熱器B的水側(cè)應(yīng)由再新裝的專供該廠職工洗澡的生水支管來提供（支管內(nèi)水的平均流量與該廠當(dāng)前的混加系統(tǒng)一樣，也是40T/H）;而它的熱源則利用余熱換熱器A后的煙氣溫度為120℃左右的余熱來提供。這樣余熱換熱器B的出口水溫由入口的年平均水溫17.7℃，應(yīng)該就可提高到可供職工洗澡的年平均水溫48.7℃，實施后排入煙囪的煙溫應(yīng)該就更接近100℃（如果有時達不到可供職工洗澡的水溫時，還可從廠用汽母管再抽取點廠用汽來加熱，以達到職工洗澡水溫的效果）。這對該廠“節(jié)能、減排、降耗”工作的科學(xué)發(fā)展應(yīng)該是更有利的。

2.3 探討技改方案二：連排系統(tǒng)與熱網(wǎng)系統(tǒng)以及混加系統(tǒng)的配合改進。如果該廠三十萬機組省煤器后加裝余熱換熱器A與余熱換熱器B的工程仍不可行的話，就應(yīng)針對該廠三十萬機組連排系統(tǒng)與熱網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)前的運行情況進行更科學(xué)的技術(shù)改進。

本文認為：該廠應(yīng)該在的兩臺三十萬與兩臺三十三萬機組連排疏水?dāng)U容器的疏水出口管處各自再加一根管，在各自的母管上再各裝一臺帶變頻的疏水泵（該疏水泵可根據(jù)四臺機組連排疏水?dāng)U容器中水位的高低來自動加減轉(zhuǎn)速），以達到把這四個連排疏水?dāng)U容器中疏水能保持在正常水位的效果。從科學(xué)的角度出發(fā)，這兩根疏水母管都應(yīng)選用稍小的管徑。該變頻的疏水泵的每個出口管應(yīng)分為兩根支管，一根連到熱網(wǎng)循環(huán)水的回水母管中，而另一根連到可供職工洗澡的混合加熱器中。

這樣實施后：

①今后冬季供暖期就可打開供六期、七期熱網(wǎng)系統(tǒng)的回水母管的閥門，而關(guān)閉供職工洗澡的混合加熱器的閥門，這樣就可把這四臺運行機組連排疏水?dāng)U容器的疏水都可打進該廠六期、七期熱網(wǎng)系統(tǒng)的回水母管中;②而供暖工作結(jié)束時，就可打開供職工洗澡的混合加熱器的閥門，而關(guān)閉供六期、七期熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)回水母管的閥門，這樣就可使四臺運行機組連排疏水?dāng)U容器的疏水都可打進可供該廠職工洗澡的混合加熱器中。

3 結(jié)論

針對當(dāng)前我國與集團公司大力倡導(dǎo)“節(jié)能、減排、降耗”科學(xué)發(fā)展的大好形勢，只要我們齊心協(xié)力對各自部門所管轄的相關(guān)系統(tǒng)進行科學(xué)的探討與技術(shù)創(chuàng)新，人人今天能為部門或企業(yè)節(jié)約一滴水、一粒煤、一度電、一焦熱，通過大家共同的努力，就可能會給企業(yè)的明天帶來如同一條河流、一座煤礦、一個電站及一個供熱站般的綜合效益。而且這樣也有利于兌現(xiàn)2009年歲末，我國在哥本哈根東道主代表聯(lián)盟邀請世界190個國家和地區(qū)的首腦舉辦的低碳經(jīng)濟大會上的單方承諾：到2020年我國的國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳的排放量比2005年時要減少40%～45%的諾言。

參考文獻：

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