電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計中的創(chuàng)新技術(shù)

王世剛 孫淑娟 王憲紅

摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的也越來越完善。電廠是一個重要的組成，主要任務(wù)是提供人們生產(chǎn)和生活中需要的電能。在時代發(fā)展中，人們對電能的需求增加，電廠熱力系統(tǒng)也在各種科學(xué)技術(shù)發(fā)展中創(chuàng)新了技術(shù)，有效提高了電廠的生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：電廠；；熱力系統(tǒng)設(shè)計；；創(chuàng)新技術(shù)

中圖分類號：F272.92文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-3178（2018）19-0305-01

引言

近年來，引進(jìn)國外機組及國際間的工程合作逐步增多，通過和

國外電力工程技術(shù)人員的交流，發(fā)現(xiàn)外方在熱力系統(tǒng)中采用了一些結(jié)構(gòu)新穎、創(chuàng)意獨到的設(shè)計，其節(jié)能與環(huán)保效果明顯。除了一些重大技術(shù)革新外，一些小的設(shè)計理念、構(gòu)思很值得我們學(xué)習(xí)借鑒，可廣泛應(yīng)用于國內(nèi)電廠設(shè)計改造工程中。

1熱力系統(tǒng)節(jié)能方面的創(chuàng)新技術(shù)

1.1回收利用鍋爐排煙余熱的技術(shù)

回收利用鍋爐排煙余熱技術(shù)指的是將電廠熱力系統(tǒng)和鍋爐排煙熱量有效聯(lián)合起來，利用電廠熱力系統(tǒng)轉(zhuǎn)化鍋爐余熱變?yōu)殡娔?。轉(zhuǎn)化過程在汽輪機上實施，一方面能大幅度降低能源消耗，另一方面也使排煙溫度得到有效降低。鍋爐尾部裝置的汽水換熱器為低壓省煤器，在低壓情況下凝結(jié)的水會從其內(nèi)部通過。低壓省煤器在凝結(jié)水熱力系統(tǒng)中有兩種連接方式，即并聯(lián)和串聯(lián)。低壓省煤器中的水來源于低壓加熱器出口，之后凝結(jié)的水將排煙余熱吸收掉，升高了凝結(jié)水溫度，凝結(jié)水最后會從低壓加熱器系統(tǒng)流過。通常情況下，在凝結(jié)水熱力系統(tǒng)中，低壓省煤器使用串聯(lián)的方式效果比較好，可保障有最大的水流量通過低壓加熱器。低壓省煤器的受熱面是固定的，吸收余熱的效果較為理想，同時也能最大限度地達(dá)到節(jié)能效果。

1.2回收利用除氧器排汽和鍋爐排污水余熱

為了保證除氧功能，除氧器在工作時必排出蒸汽。然而排出的

蒸汽是有一定溫度和壓力的，因此會損失熱量和工質(zhì)，所以需對其進(jìn)行回收和再利用，以實現(xiàn)節(jié)能減損。需要電廠熱力系統(tǒng)的設(shè)計人員盡量采取有效合理的措施降低蒸汽溫度，減少利用不可再生能源，

從而有效保護環(huán)境?？刹扇〉拇胧┦前惭b余熱冷卻器，將蒸汽余熱有效吸收?？刂莆鬯欧帕繉τ阱仩t也是一項重要工作，一般能達(dá)到2%到5%，這種排放量長期下去不僅會導(dǎo)致工質(zhì)嚴(yán)重?fù)p失，也會造成嚴(yán)重污染。鍋爐排污的壓力與熱水溫度都比較高，在得到有效利用的情況下，能成為較好的高級單熱資源。通過使用排污擴容器可將一些熱量和工質(zhì)回收利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。而在擴容蒸發(fā)后，污水還有一些溫度，需安裝排污水冷卻器來降低其溫度，在一系列的化學(xué)過程中將污水冷卻，從而有效避免產(chǎn)生溫室效應(yīng)，同時也能將污水的熱量進(jìn)行吸收和利用，轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)最大化的能量轉(zhuǎn)換，有效提升電廠的經(jīng)濟效益。

2熱力系統(tǒng)設(shè)計其他方面的創(chuàng)新技術(shù)

2.1蜂窩孔結(jié)構(gòu)剛性梁

為了減少管子的應(yīng)力以及滿足管墻的剛度要求，布置和使用的剛性梁須采用比較合理的結(jié)構(gòu)。如鍋爐上部側(cè)墻，因其跨距很大，若要滿足管墻的強度及撓度要求，則必須采用斷面尺寸及高度很大的梁。采用蜂窩孔結(jié)構(gòu)的剛性梁，它用普通工字梁切割加工拼焊而成，通過一般的統(tǒng)計計算發(fā)現(xiàn)，它的慣性矩是原來工字鋼慣性矩的2.3倍，抗彎截面模量是原來的1.5倍。因此，蜂窩孔結(jié)構(gòu)剛性梁在盡量不浪費原材料的前提下具有更好的抗彎曲能力。使用這種結(jié)構(gòu)的剛性梁還有另外一個好處，因為剛性梁上有很多蜂窩孔，那么在布置管道的走向時可以充分考慮從蜂窩孔中通過，這樣可使鍋爐的結(jié)構(gòu)排得更加緊湊、合理。

2.2基礎(chǔ)二次灌漿層專用水泥

機械轉(zhuǎn)動設(shè)備安裝時基礎(chǔ)標(biāo)高一般留有50mm的二次灌漿層，待設(shè)備找正安裝結(jié)束后進(jìn)行二次灌漿。要求灌漿用混凝土采用不小于基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號，但施工過程中由于設(shè)備底座與基礎(chǔ)間隙很小，人工操作空間有限，不能有效的對漿面磨平，影響外形美觀和基礎(chǔ)強度。河北某電廠采用日本引進(jìn)機組，轉(zhuǎn)動機械二次灌漿專用水泥從日本進(jìn)口，施工中不用拌砂子、石子，而是直接將水泥用水稀釋成流動性很好的漿液，直接將漿液倒入基礎(chǔ)與設(shè)備底座間隙中，靠其流動性可自行找平，強度可靠、工藝美觀。

2.3利用帶有萬向節(jié)支架的開式排放結(jié)構(gòu)固定蒸汽排

汽管

開式排放結(jié)構(gòu)中應(yīng)用帶萬向節(jié)支架來固定蒸汽排汽管是一種新型技術(shù)，優(yōu)化了傳統(tǒng)開式排放結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)使用的固定支架和導(dǎo)向支架被萬向節(jié)支架代替，能更加靈活轉(zhuǎn)動排放管。排放管在萬向節(jié)支架中能繞著固定軸在矩形框內(nèi)轉(zhuǎn)動，而矩形框也能繞軸在支吊架根部轉(zhuǎn)動，排放管和矩形框在轉(zhuǎn)動中相互配合，成為把支架作為中心的特殊結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到排放管萬向轉(zhuǎn)動的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。萬向節(jié)支架的功能有很多：a）能承擔(dān)排放管自身的重量；b）能將排汽的反力分擔(dān)一部分；c）保持排放管在機組運行過程中的水平熱位移狀況，使排放管直徑不統(tǒng)一問題得到有效解決。通常情況下會在開放式結(jié)構(gòu)排放管上安裝消音器，然而在運行消音器時可能會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，造成疏水盤反噴。在使用帶有萬向節(jié)支架的開式排放結(jié)構(gòu)后，縮小了排放管和閥管之間的縫隙，在消音器有反噴現(xiàn)象出現(xiàn)時能節(jié)流，使反噴壓力得到有效降低，降低反噴蒸汽流量，保障設(shè)備正常使用。

2.4汽水管道的抱箍式支架連接

管道支架作用主要是支撐和定位管道，同時也能對熱脹冷縮方

向進(jìn)行有效控制。如果管道的介質(zhì)溫度在200℃以下，那么一般采用的是抱箍式支架。依據(jù)不同的螺母位置，將抱箍式支架分成滑動支架和固定支架。使用固定支架要充分拉緊管道，并使用雙螺母將其并緊；使用滑動支架則需要擰緊上下螺母，并在管道和抱箍之間留下間隙，從而保障在熱脹冷縮的情況下，管道能在長度方向上滑動。生產(chǎn)抱箍式支架較為簡單，很適合大量生產(chǎn)和使用。特別是在電廠的管路設(shè)計中應(yīng)用比較廣泛，比如一次風(fēng)、消防、工業(yè)伺服水、電廠除灰等。

結(jié)語

在如今能源日益減少、環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重的大環(huán)境下，電

廠需積極創(chuàng)新熱力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。通過鍋爐排煙余熱回收利用技術(shù)、化學(xué)補充水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、除氧器排汽和鍋爐排污水余熱回收利用技術(shù)等，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。另外，還需利用蜂窩孔結(jié)構(gòu)剛性梁、水冷壁防結(jié)渣技術(shù)等技術(shù)創(chuàng)新，使電廠熱力系統(tǒng)的各項性能得到有效提高，進(jìn)而使電廠生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益得到提升，推動電廠的健康穩(wěn)定發(fā)展。

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