某電廠疏水改造的熱經(jīng)濟性分析

付亦葳，于新穎，江浩

（西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司，西安　710032）

某電廠疏水改造的熱經(jīng)濟性分析

付亦葳，于新穎，江浩

（西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司，西安710032）

某電廠存在低負荷時低壓加熱器疏水不暢的問題，通過分析其運行數(shù)據(jù)和設(shè)備安裝情況可知，低負荷下低壓加熱器之間壓差不足以克服設(shè)備之間的阻力。提出了增設(shè)疏水泵的改造措施，進一步提出2種不同的改造方案，分析了2種方案的熱經(jīng)濟性。

低壓加熱器；疏水泵；節(jié)能；熱力系統(tǒng)

0　引言

現(xiàn)代火電機組長時間低負荷運行已經(jīng)成為常態(tài)，而低負荷狀態(tài)下，低壓加熱器（以下簡稱低加）抽汽口之間的壓差減小，對于逐級自流的機組來說經(jīng)常會出現(xiàn)疏水不暢的問題，導(dǎo)致危急疏水打開，疏水排入凝汽器中，既增加了凝汽器熱負荷，也損失了疏水的熱量，導(dǎo)致機組的熱經(jīng)濟性下降［1］。以某超臨界600 MW機組為例，對存在問題的#1，#2低加增設(shè)疏水泵，并分析其對機組的熱經(jīng)濟性的影響。

1　疏水不暢原因分析

該機組屬于20世紀(jì)80年代ABB公司制造的超臨界600MW類型，主蒸汽參數(shù)為2.42 MPa，538℃，再熱蒸汽溫度566℃，設(shè)計熱耗7646.8kJ/（kW·h）?；?zé)嵯到y(tǒng)的#7，#8低加布置在同一層，但是距離較遠，當(dāng)負荷低于60%左右時，出現(xiàn)疏水不暢的問題。

根據(jù)機組運行數(shù)據(jù)，可以得到機組在不同負荷下，#7，#8低加抽汽之間的壓差，如圖1所示。

圖1　#7，#8低壓加熱器加壓差與負荷的關(guān)系

可以看出在60%負荷之下，#7，#8低加的壓差已經(jīng)降至0.030 MPa左右，而#7疏水出口至#8疏水入口的標(biāo)高差是2.5 m，相當(dāng)于0.025 MPa的壓差。而且當(dāng)#7，#8低加的布置距離超過10 m，再考慮閥門阻力等，0.030 MPa的壓差已經(jīng)不足以克服阻力，保證疏水系統(tǒng)的正常運行［2］。

2　疏水改造方案

針對此問題，本文提出改變原有的逐級自流的疏水方式，增設(shè)疏水泵，將#7低加疏水打入#7給水出口，進入#6低加。根據(jù)現(xiàn)場布置方式的不同，提出2種方案：（1）從正常疏水口進入疏水泵，原有的疏水冷卻器仍然正常作用（如圖2所示）；（2）從危急疏水口進入疏水泵，原有的疏水冷卻器不再工作（如圖3所示）。

圖2　疏水改造方案1

圖3　疏水改造方案2

為了與機組實際運行狀況作對比，將基準(zhǔn)工況設(shè)置為#7低加危急疏水打開的情況，根據(jù)實際運行數(shù)據(jù)，利用EBSILON計算軟件得到機組熱耗率的變化，從計算結(jié)果可以看出增設(shè)疏水泵后，原有的疏水冷卻器正常工作反倒會導(dǎo)致系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性降低，見表1。

表1　熱耗率的變化

3　方案2原優(yōu)于方案1的原因分析

為分析方案2熱經(jīng)濟性優(yōu)于方案1的具體原因，采用物理意義清晰的等效熱降法對2種方案進行計算［3］。

根據(jù)疏水泵的設(shè)置，采用以下公式計算：

式中：Δh為新蒸汽有效比焓降增加值；α7為#7低加疏水份額；h7ss為#7低加疏水比焓；h7ck為#7低加出口水比焓；Δhr為凝結(jié)水在#7，#8低加中上升的比焓；ηr為#6，#7，#8低加的抽汽效率。

根據(jù)以上公式的計算結(jié)果見表2、表3。

表2　疏水冷卻器停運計算結(jié)果

表3　疏水冷卻器工作計算結(jié)果

以上計算結(jié)果表明，增設(shè)疏水泵后機組的熱經(jīng)濟性提高主要是因為#7低加的疏水進入主凝結(jié)水管道后代替一部分原來從凝汽器出口進入回?zé)嵯到y(tǒng)的凝結(jié)水，導(dǎo)致#7，#8低加的抽汽量減少。在疏水冷卻器停運的工況下，#6低加的疏水溫度較高，與#6低加進口的給水混合后使其溫度升高0.95%，因此，#6低加的進汽也相應(yīng)地減少2.39%。在增設(shè)疏水泵后如果疏水冷卻器保持正常工作，雖然是#7低加的抽汽量降低更多，但是也導(dǎo)致進入#6低加的給水的溫度相對原來降低2.50%，使#6低加的進汽增加5.42%。因此，增設(shè)疏水泵后，原有的疏水冷卻器正常工作反而會使整個系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性降低［4］。

4　結(jié)論

從以上的計算和分析可以得出，按照方案1，2對#7低加增設(shè)疏水泵后，機組在設(shè)計負荷下的熱耗率會分別下降12和16 kJ/（kW·h）。

由于方案1工況下，#6進口水溫降低過多，導(dǎo)致#6低加抽汽增加，所以方案2的熱經(jīng)濟性要優(yōu)于方案1。

［1］揭興松.加熱器疏水泵對火電廠熱經(jīng)濟性的影響［J］.電站輔機，1984（3）：26-31.

［2］呂鵬飛.600 MW超臨界機組低壓加熱器正常疏水改造［J］.華電技術(shù)，2010，32（4）：12-13，41.

［3］馬勇.某超超臨界600 MW機組增加低加疏水泵后等效熱降計算［J］.電站輔機，2012（1）：36-38.

［4］梁娜，張宗珩.某600 MW機組低壓加熱器疏水系統(tǒng)優(yōu)化［J］.熱力發(fā)電，2012（6）：8-10.

（本文責(zé)編：齊琳）

TM 621

B

1674-1951（2016）08-0061-02

2016-03-17；

2016-06-30

付亦葳（1994—），男，河南安陽人，在讀碩士研究生，從事火電機組的節(jié)能改造方面的研究工作（E-mail：fuyiwei＠tpri.com.cn）。