熱網(wǎng)疏水回收改造

武虎

摘 要：目前我廠二期熱網(wǎng)疏水一直采用回收至凝結(jié)器的單一運(yùn)行方式。因熱網(wǎng)疏水量較大，疏水溫度一般在105-120℃，直接排入凝汽器，大大增加了機(jī)組的冷源損失。為了將熱網(wǎng)疏水回收至機(jī)組除氧器需增加1臺(tái)表面式軟化水加熱器，以滿足熱網(wǎng)疏水回收至除氧器運(yùn)行方式需要。同時(shí)通過經(jīng)濟(jì)性及一個(gè)供暖期的計(jì)算，熱網(wǎng)疏水回收至除氧器可降低全年供電1.67g/kWh，兩臺(tái)機(jī)組一年降低成本767萬元，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞 ：除氧器；加熱器；經(jīng)濟(jì)性

1項(xiàng)目概述

在二期熱網(wǎng)首站系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，加熱器疏水有兩路回收運(yùn)行方式：一路回收至凝汽器，一路回收至機(jī)組除氧器。目前我廠主要運(yùn)行方式為熱網(wǎng)疏水回收至凝結(jié)器，這種運(yùn)行方式存在以下的問題：

1.1機(jī)組的冷源損失大。熱網(wǎng)疏水量較大，疏水溫度一般在105-120℃，經(jīng)過軟化水冷卻器及疏水冷卻器冷卻至50-60℃后，直接排入凝汽器，大大增加了機(jī)組的冷源損失，此運(yùn)行方式不經(jīng)濟(jì)。

1.2 5號低加超負(fù)荷運(yùn)行。供熱抽汽來自5段抽汽，在供熱期間，進(jìn)入#8、#7、#6低加的抽汽量較純凝工況大幅減少而凝結(jié)水量不變，所以進(jìn)入#5低加的凝結(jié)水溫較低，大大增加了#5低加抽汽量，減少了這部分高品質(zhì)蒸汽的發(fā)電做功。同時(shí)， #5抽汽量增大后的凝結(jié)疏水量很大，通過正常疏水逐級自流方式無法及時(shí)排出，不得不將#5低加高溫疏水直接倒入凝結(jié)器，進(jìn)一步增加機(jī)組冷源損失。

1.3直接進(jìn)入熱網(wǎng)除氧器，補(bǔ)水溫度較低，增加了熱網(wǎng)除氧器蒸汽消耗，而熱網(wǎng)除氧器使用機(jī)組五段抽汽加熱，每小時(shí)進(jìn)入軟化水系統(tǒng)的蒸汽量與原工況相比多出20t，而機(jī)組抽汽為除鹽水，其成本為25元/t，遠(yuǎn)高于軟化水的7元/t，每年將增加制水成本100萬元，經(jīng)濟(jì)性差。

為保證勝利發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性持續(xù)提升和節(jié)能減排目標(biāo)，采用熱網(wǎng)疏水倒入機(jī)組除氧器的運(yùn)行方式是安全可靠，但因存在以上幾個(gè)問題，所以必須對系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改造才能達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。提出如下設(shè)計(jì)方案：增加1臺(tái)表面式軟化水加熱器，加熱器疏水通過兩臺(tái)疏水泵打至疏水箱；升級更換2臺(tái)疏水泵，以滿足熱網(wǎng)疏水回收至除氧器運(yùn)行方式需要

2.理論計(jì)算：

軟化水加熱器選擇：按照軟化水進(jìn)、出口溫度20℃、90℃，軟化水補(bǔ)水量340t/h，蒸汽壓力0.392MPa，蒸汽溫度257.6℃，疏水溫度120℃，進(jìn)行核算加熱器蒸汽流量為40.2t/h 。

軟化水加熱器選型如下[2]：

型 號：GLQW-260-1.0-2B

水側(cè)流量：340t/h

汽側(cè)流量：40.2t/h

水側(cè)入口溫度：20℃

水側(cè)出口溫度：90℃

3系統(tǒng)改造及設(shè)計(jì)

在熱網(wǎng)首站11.97米兩臺(tái)除氧頭中間加裝一臺(tái)臥式表面式軟化水加熱器，并加裝相關(guān)管道及閥門。

3.1 軟化水加熱器汽側(cè)改造方案：

蒸汽取自#3、4機(jī)供熱抽汽至熱網(wǎng)首站2號除氧器供汽管道（Φ273×7mm），軟化水加熱器進(jìn)汽管線為φ273×7mm，管道上分別安裝DN250 PN25 的逆止門一只、DN250 PN25電動(dòng)門一只、DN250 PN25調(diào)整門一只。

3.2軟化水加熱器水側(cè)改造方案：

在5.97米層軟化水至除氧器補(bǔ)水母管φ273×7mm豎直管（距離地面約1600mm）處加裝DN250 PN25的電動(dòng)閘閥一只，作為軟化水加熱器進(jìn)水旁路門。在此電動(dòng)門下側(cè)加裝φ273×7mm管路，并在11.97米加裝DN250 PN25手動(dòng)閘閥一只，做為軟化水加熱器進(jìn)水手動(dòng)門；回水經(jīng)過DN250 PN25的手動(dòng)閘閥至軟化水至除氧器補(bǔ)水調(diào)整門前軟化水管道。通過原調(diào)整門調(diào)整熱網(wǎng)除氧器補(bǔ)水，保持除氧器水位。

3.3 軟化水加熱器疏水側(cè)改造方案：

軟化水加熱器疏水從加熱器底部引出通過φ133×5管線，在5.97米平臺(tái)加裝兩臺(tái)并聯(lián)變頻臥式離心泵（設(shè)計(jì)流量50t/h，揚(yáng)程30m，介質(zhì)溫度120℃），加熱器疏水通過兩臺(tái)疏水泵打至疏水箱。兩臺(tái)離心泵前各加裝DN125，PN25手動(dòng)門一只，泵后各加裝DN80，PN25的出口逆止門、電動(dòng)門一只。軟化水加熱器疏水泵出口至#3、4機(jī)疏水箱各設(shè)置一路支管線及一道手動(dòng)閥門。加熱器設(shè)置一路緊急放水至回收水池管線φ60×3.5mm，設(shè)置電動(dòng)門一只。

4經(jīng)濟(jì)效益

按供熱天數(shù)100天、每臺(tái)機(jī)組熱網(wǎng)疏水流量350t/h計(jì)算，改造后的經(jīng)濟(jì)效益：

4.1熱網(wǎng)疏水回收至機(jī)組除氧器可減少機(jī)組冷源損失45.3GJ/h，折合減少損失標(biāo)準(zhǔn)煤1.713t/h，降低成本1370元/小時(shí)。在考慮凝結(jié)水泵少耗電量與熱網(wǎng)疏水泵多耗電量之后，可降低成本1367元/小時(shí)，單臺(tái)機(jī)組年可降低成本328萬元。

4.2減少#5低加疏水直排凝汽器的冷源損失7.59GJ/h，折合減少損失標(biāo)準(zhǔn)煤0.287t/h，可降低成本229.9元/小時(shí)，單臺(tái)機(jī)組年可降低成本55.2萬元。

4.3在改造中設(shè)備施工一次投入費(fèi)用209萬元，按設(shè)備預(yù)計(jì)凈殘值率3%、設(shè)備預(yù)計(jì)使用壽命12年計(jì)算，投入后兩臺(tái)機(jī)組設(shè)備每年折舊費(fèi)用16.9萬元。

由以上三項(xiàng)計(jì)算可知，改造后單臺(tái)機(jī)組總計(jì)可減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗2t/h，年可降低煤耗4800t，兩臺(tái)機(jī)組可降低煤耗9600t。經(jīng)過一個(gè)2013至2014供暖季的驗(yàn)證，改造達(dá)到了預(yù)期目的。經(jīng)計(jì)算，每年可為我廠降低供電煤耗1.67g/KWh，兩臺(tái)機(jī)組一年降低成本767萬元。

另外，由于能效梯級利用更加合理，減少了#5低加進(jìn)汽量，減少的抽汽量約有20t/h，這部分蒸汽繼續(xù)向汽輪機(jī)末級做功，可減小供熱期間汽輪機(jī)汽耗率，體現(xiàn)了高品質(zhì)能源高利用、低品質(zhì)能源低利用的能效梯級利用原則，充分利用工質(zhì)的火用做功，提高機(jī)組效率，進(jìn)一步提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)由于煤耗的降低，燃燒所排放的氮氧化物、硫化物等大氣污染物減少，用于脫硫、膠硝的成本降低，經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益非常可觀。

參考文獻(xiàn)

1. 能源部電力規(guī)劃設(shè)管理局.火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計(jì)算技術(shù)規(guī)定.1991.

2. 西北電力設(shè)計(jì)院.火力發(fā)電廠汽水管道支吊架設(shè)計(jì)手冊.1983.