660MW超超臨界機(jī)組鍋爐吹灰疏水回收利用及經(jīng)濟(jì)性分析

摘 要：電站鍋爐為了防止受熱面結(jié)焦每天需要長時(shí)間吹灰，吹灰蒸汽帶水容易造成受熱面吹損，所以吹灰時(shí)需要大量疏水以保證吹灰蒸汽有足夠的過熱度，此部分疏水外排會(huì)造成大量的熱量和工質(zhì)浪費(fèi)。本文分析了吹灰疏水不同回收方式的優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)出回收至除氧器的回收方式經(jīng)濟(jì)性較高。通過介紹該回收方式在某電廠的應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)改造方法及吹管調(diào)試過程，并對(duì)該疏水回收方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，得出節(jié)水節(jié)能效果可觀的結(jié)論，對(duì)電站鍋爐節(jié)能減排有很大的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：吹灰 疏水回收 節(jié)能 經(jīng)濟(jì)性

中圖分類號(hào)：TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）04（a）-0176-02

某電廠一期工程為2×660 MW超超臨界燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組。鍋爐吹灰方式為蒸汽吹灰，汽源取自后屏過熱器進(jìn)口集箱。吹灰母管壓力2-2.5 Mpa，吹灰系統(tǒng)疏水母管壓力1.8Mpa。鍋爐本體吹灰部分有4個(gè)疏水點(diǎn)，空預(yù)器吹灰部分有1個(gè)疏水點(diǎn)，每一疏水管路上布置有一只電動(dòng)截止閥，控制疏水溫度280℃。疏水經(jīng)鍋爐大氣擴(kuò)容器擴(kuò)容后進(jìn)入集水箱外排。鍋爐本體每天吹灰2次，空預(yù)器每天吹灰4次。鍋爐本體吹灰前需疏水20min，空預(yù)器吹灰前需疏水15分鐘，為了保證吹灰蒸汽的過熱度，防止鍋爐受熱面吹損，在整個(gè)吹灰過程中疏水門保持一定開度，這樣就造成了熱量和工質(zhì)的浪費(fèi)。該廠對(duì)吹灰疏水回收方式進(jìn)行了分析對(duì)比，并在2014年進(jìn)行了系統(tǒng)改造。

1 疏水回收方式對(duì)比

1.1 回收到采暖加熱站

廠區(qū)采暖加熱站汽側(cè)壓力0.3～ 0.4 MPa，吹灰疏水可以不經(jīng)大氣擴(kuò)容器，經(jīng)減壓閥后進(jìn)入采暖加熱站汽側(cè)進(jìn)行回收。優(yōu)點(diǎn)：（1）吹灰疏水站至采暖加熱站距離近，管道短，投資??；（2）采暖加熱站對(duì)水質(zhì)要求不高；（3）疏水不經(jīng)大氣擴(kuò)容器，可以避免吹灰時(shí)大氣擴(kuò)容器冒汽、噪音。缺點(diǎn)：此方式只能在冬季采暖加熱站投入時(shí)才可回收，每年大約3個(gè)月。

1.2 回收到凝汽器

吹灰疏水經(jīng)大氣擴(kuò)容器后由集水箱進(jìn)入凝汽器。優(yōu)點(diǎn)：不用改造，利用集水箱至凝汽器管道即可實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)：（1）需保證集水箱水位計(jì)準(zhǔn)確可靠，若集水箱水位計(jì)不準(zhǔn)，集水箱水抽空后，系統(tǒng)閥門不嚴(yán)密有凝汽器掉真空的風(fēng)險(xiǎn)。（2）只能對(duì)疏水進(jìn)行回收，不能回收熱量。

1.3 回收至低加

機(jī)組額定工況下，五抽壓力0.613 MPa， 溫度283 ℃，吹灰疏水比較適合回收至5號(hào)低加汽側(cè)。優(yōu)點(diǎn)：（1）能全年充分利用吹灰疏水熱量；（2）疏水不經(jīng)大氣擴(kuò)容器，可以避免吹灰時(shí)大氣擴(kuò)容器冒汽、噪音。缺點(diǎn)：（1）增加汽機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜性，系統(tǒng)可靠性降低，投資增大；（2）5號(hào)低加疏水進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)，對(duì)水質(zhì)要求高；（3）引起5號(hào)低加疏水溫度升高，低加疏水泵汽蝕風(fēng)險(xiǎn)增加。

1.4 回收至除氧器

機(jī)組額定工況下四抽壓力1.27 MPa，溫度379℃，吹灰疏水可以回收至除氧器。此回收方式除與回收至5號(hào)低加相同的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）除氧器有預(yù)留管道接口，系統(tǒng)改造不需設(shè)備改造；（2）四抽蒸汽比五抽蒸汽品質(zhì)高，吹灰疏水回收至除氧器會(huì)排擠四抽用汽量至汽輪機(jī)做功，比回收至低加更經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：（1）疏水最終進(jìn)入鍋爐，對(duì)水質(zhì)要求高；（2）控制不當(dāng)可能會(huì)引起除氧器振動(dòng)、水位波動(dòng)（見圖1）。

2 疏水回收方式選擇

根據(jù)上述分析對(duì)比，吹灰疏水回收至除氧器經(jīng)濟(jì)性較其他方式高，該廠選擇了此回收方式。吹灰疏水回收至除氧器需在原系統(tǒng)上需增加的一個(gè)2 m容積的疏水回收罐和四個(gè)控制調(diào)門。鍋爐吹灰疏水經(jīng)回收罐進(jìn)行汽水分離，蒸汽經(jīng)閥3進(jìn)入除氧器加熱，凝結(jié)水經(jīng)閥2進(jìn)入鍋爐集水箱。閥1控制回收罐壓力，防止回收罐超壓；閥2控制回收罐水位，將凝結(jié)水及時(shí)排出，并在回收罐底部形成水封；閥3控制進(jìn)入除氧器蒸汽量，防止除氧器振動(dòng)及水位波動(dòng)；閥4作為疏水回收系統(tǒng)旁路閥。

2.1 系統(tǒng)吹管與調(diào)試

為不影響鍋爐給水品質(zhì)，必須保證進(jìn)入除氧器的蒸汽品質(zhì)合格。在系統(tǒng)投運(yùn)之前，需進(jìn)行新裝管道清洗。清洗方式選擇蒸汽吹掃，利用吹灰疏水的動(dòng)能帶走管道內(nèi)的雜質(zhì)。管道吹掃分兩個(gè)階段。第一階段吹掃范圍為吹灰疏水站—— 回收罐—— 爐集水箱，將閥3前隔離門關(guān)閉，調(diào)節(jié)閥1維持疏水罐壓力1 MPa進(jìn)行吹掃。第二階段吹掃范圍為吹灰疏水站—— 回收罐—— 閥3—— 臨時(shí)吹掃管道外排。每個(gè)階段都連續(xù)吹掃30 min后停止，系統(tǒng)冷卻后進(jìn)行第二次吹掃，以保證吹管效果，檢驗(yàn)Fe離子含量小于200ppb吹管合格。

吹管完畢進(jìn)行吹灰疏水回收，檢測鍋爐給水品質(zhì)參數(shù)穩(wěn)定，說明充分吹管后系統(tǒng)清潔程度很高，不會(huì)對(duì)爐水造成污染。在系統(tǒng)投運(yùn)過程中，控制暖管速率及回收初期進(jìn)入除氧器蒸汽量，不會(huì)造成除氧器振動(dòng)及水位波動(dòng)。

3 經(jīng)濟(jì)性分析

鍋爐吹灰疏水壓力1.6 MPa，溫度280℃，查詢“過熱蒸汽焓值表”得知，在此參數(shù)下工質(zhì)比焓h=2990.21kj/kg。鍋爐吹灰疏水量為8t/h，每天吹灰4h，疏水總量為D=32 t。除氧器為混合式加熱器，在不考慮系統(tǒng)阻力和散熱損失情況想，進(jìn)入除氧器的工質(zhì)熱量全部被利用，每天回收熱量Q=1000×D×h=1000×32×2990.21=9.57×107 kj。該廠鍋爐熱效率設(shè)計(jì)值η=93.75%，標(biāo)煤發(fā)熱量為29307 kj/kg。每天單臺(tái)爐吹灰疏水回收熱量折算節(jié)省標(biāo)煤m=Q÷（29307×93.75%）=3.48 t。

另外，每天回收32噸疏水，減少了機(jī)組發(fā)電水耗。

4 結(jié)語

鍋爐吹灰疏水回收至除氧器后，沒有汽水進(jìn)入鍋爐大氣擴(kuò)容器，從而消除了鍋爐運(yùn)行中的排汽及噪音。由于熱量和水的回收利用，降低了機(jī)組供電煤耗和補(bǔ)水率，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性大大提高。

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