降低1號機組除鹽水補水率的初步探究

沈霄華，施 宇，岑永權(quán)

(華能國際電力股份有限公司長興電廠，浙江 長興 313100)

隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，節(jié)能降耗愈發(fā)重要。發(fā)電廠的除鹽水補水率也是一個影響電廠節(jié)能減排的一個關(guān)鍵指標。根據(jù)推測，補水率每升高1%，約影響發(fā)電煤耗3 g/kWh。因此，有必要研究如何機組運行中降低除鹽水的補水率。而發(fā)電廠的除鹽水補水率是指鍋爐為保證機組連續(xù)出力而不斷向爐內(nèi)補充的化學二級除鹽水量以補償因排污等原因引起的各項損失量占鍋爐蒸發(fā)量的百分率。補水率的計算公式：除鹽水補水率=除鹽水補充水量÷鍋爐實際蒸發(fā)量×100%。因此，在考慮除鹽水補水量的同時,也必須考慮鍋爐蒸發(fā)量的變化。

1 華能長興電廠1號機組除鹽水系統(tǒng)

除鹽水是一種利用各種水處理工藝,除去懸浮物、膠體和無機的陽離子、陰離子等水中雜質(zhì)后，所得到的成品水[1]。除鹽水中水雜質(zhì)越少，水純度越高。而長興電廠的鍋爐補給水系統(tǒng)由介質(zhì)過濾器、管式加熱器、超濾裝置、一級反滲透裝置、二級反滲透裝置、混合離子交換器組成；介質(zhì)過濾器內(nèi)填裝的是瓷砂濾料，主要用于水處理除濁，出水濁度可達2NTU以下，超濾裝置對于水中懸浮、固體、膠體、大分子物質(zhì)、細菌有較高的去除率，對BOD和COD有部分的去除率。RO裝置分為一級RO裝置和二級RO裝置，作為混合離子交換除鹽的預脫鹽設(shè)備，RO裝置能去除水中大部分鹽類物質(zhì)，混合離子交換除鹽出水水質(zhì)穩(wěn)定、純度高，是除鹽系統(tǒng)的最后一道設(shè)備。而長興電廠擁有兩個45 000 m3的除鹽水箱和2臺功率為55 kW的除鹽水泵，保證機組除鹽水的供給。華能長興電廠化學除鹽水系統(tǒng)設(shè)備規(guī)范如表1所示。

表1 華能長興電廠化學除鹽水系統(tǒng)設(shè)備規(guī)范

2 1號機組除鹽水補水率較高的原因分析

一般來說，造成除鹽水補水率偏高的原因可能為1號機組蒸汽量用量變大，除鹽水損失變大；除鹽水補水量需求變多，補水量加大或機組蒸發(fā)量改變這兩個方面。

2.1 機組蒸汽量用量變大

機組蒸汽量用量變大，除鹽水損失變大對1號機組除鹽水補水率的影響主要包括2號機組鄰機組啟動用汽、機組疏水閥內(nèi)漏，鍋爐吹灰，機組排污等原因。

2.1.12號機組啟動

華能長興電廠是兩臺660 MW機組，兩臺機組分別擁有一個輔助蒸汽聯(lián)箱，在2號機組準備啟動時，2號機組的輔助蒸汽是1號機組提供的。在2號機組啟動時，2號機組需要對除氧器加熱，沖轉(zhuǎn)氣動給水泵與兩臺汽動引風機，主機的軸封用汽，2號機組的冷態(tài)熱態(tài)沖洗等操作，需要提供較多的蒸汽和除鹽水，此時的蒸汽大都由1號機組提供，在2號機組啟動時，1號機組的除鹽水補水率與平常比較明顯變大，甚至超過平常補水率的2倍以上(見表2)。

表2 2號機組啟動時與調(diào)停時1號機組除鹽水補水率的比較

由表2可以看出，2號機組啟動極大地影響了1號機組的除鹽水補水率，這是一個影響1號機組除鹽水補水率的重要因素。

2.1.21號機組疏水閥內(nèi)漏

在機組運行中，1號機組的疏水閥大都關(guān)閉，而汽機側(cè)的疏水閥大都排至凝汽器，汽機側(cè)的疏水至無壓放水閥門大都為關(guān)閉狀態(tài)，而且汽機側(cè)疏水閥門經(jīng)過測溫后閥體溫度較低，故汽機側(cè)疏水閥門不影響1號機組的除鹽水補水率，同樣，鍋爐側(cè)疏水閥門經(jīng)過測溫后又多個閥門閥體溫度較高，且鍋爐側(cè)疏水排至疏水擴容器至鍋爐疏水箱，鍋爐疏水箱水質(zhì)未經(jīng)檢驗直接排至內(nèi)循環(huán)水管道，不回收至凝汽器，鍋爐側(cè)疏水箱水位經(jīng)常處于高水位，雖經(jīng)常通過疏水泵排出，水位降低后1號機組運行時疏水箱水位又上升較快，經(jīng)以上分析后，發(fā)現(xiàn)1號機組鍋爐側(cè)疏水閥內(nèi)漏也是影響1號機組除鹽水補水率的重要因素。

2.1.31號機組鍋爐本體吹灰

華能長興電廠鍋爐爐膛布置76只墻式吹灰器，上爐膛屏區(qū)和水平煙道及低溫過熱器布置有40只長伸縮式吹灰器，省煤器布置有8只半伸縮式吹灰器，空預器布置有4只伸縮式吹灰器。鍋爐吹灰每個班都要進行，目的是對鍋爐及尾部煙道的受熱面的積灰進行吹除，保證鍋爐受熱面的干凈整潔，保證鍋爐的換熱效率高，經(jīng)濟效益好。但1號機組在吹灰時，吹灰時間為日0時至2時，10時至12時，16時至19時，所需要的蒸汽量大大增加，而這一部分蒸汽經(jīng)過吹灰后通過引風機抽出，所以在1號機組吹灰時，鍋爐的除鹽水補水量明顯加大(見表3)。從表3中可以看出，吹灰期間的除鹽水補水量明顯大于機組非吹灰期間的除鹽水補水量，機組在吹灰時除鹽水補水量為60 t甚至70 t的除鹽水補水量，而平時1號機組運行6 h也只需要20 t左右的除鹽水補水量，所以1號鍋爐本體吹灰也是影響1號機組除鹽水補水量的重要因素。

表3 1號機組7月14日除鹽水補水量歷史趨勢表

2.2 除鹽水補水量需求變多

除鹽水補水量需求變多，補水量加大或機組蒸發(fā)量改變主要包括機組負荷變化，集控用戶補水量加大，非發(fā)電用水以及汽機側(cè)定冷水箱和凝結(jié)水補水等原因。

2.2.11號機組負荷變化

補水率是指補入鍋爐、汽輪機設(shè)備及其熱力系統(tǒng)并參與汽水系統(tǒng)循環(huán)的除鹽水補水量占計算期內(nèi)鍋爐蒸汽量的比例，所以在1號機組負荷不一樣時鍋爐的蒸汽量比例區(qū)別較大，在同樣補水量的同時，機組的負荷越高，機組的蒸發(fā)量越大，機組的補水率相對來說比較小，在華能長興電廠選取不同的負荷下補水率的比較見表4。

表4 1號機組在不同負荷下除鹽水補水率的比較

從表1可以看出，在負荷高的情況下，1號機組的除鹽水補水率明顯較低，表明1號機組的除鹽水補水率與1號機組負荷的高低有著密切的關(guān)系。

2.2.2集控用戶補水和非發(fā)電用水

聯(lián)系運行部脫硫，化學專業(yè)與燃運部過后，相關(guān)專業(yè)的除鹽水用戶較少，而集控用水包括除氧器上水、高加注水、閉式水箱注水等操作只在1號機組啟動前會進行這類操作，平常運行中閥門處于常關(guān)狀態(tài)，不影響1號機組除鹽水補水率。

3 緩解1號機組除鹽水補水率高的現(xiàn)狀

通過初步的探究后，得出影響1號機組除鹽水補水率的主要原因有2號機組啟動、

1號機組負荷、1號機組鍋爐吹灰、1號機組鍋爐疏水閥內(nèi)漏。針對這幾項原因，采取了以下相關(guān)措施。

(1)盡量減少2號機組的啟停次數(shù)，在2號機組小修期間，處理好2號機組存在的缺陷，將影響2號機組穩(wěn)定運行的隱患都消除在萌芽之中，同時，在啟動2號機組的過程中，盡量縮短2號機組地啟動時間，讓2號機組順利且快速啟動，完成并網(wǎng)并接帶負荷運行。這樣，2號機組的啟動影響1號機組除鹽水補水率的因素將大大降低，1號機組的除鹽水補水率也有一個明顯地下降。

(2)營銷部與運行部加強溝通，同時與省調(diào)加強聯(lián)系，在完成機組預定負荷的情況下，盡可能地爭取電力負荷，保證1號機組長期處于高負荷的穩(wěn)定運行工況下，加大機組蒸發(fā)量的同時降低了1號機組的除鹽水補水率。

(3)在調(diào)整吹灰方式上，1號機組積極按照華能長興電廠關(guān)于機組吹灰的各項規(guī)定，在保證受熱面清潔的情況下，按照每天不同的班次不同的吹灰方式，并在吹灰前暖管結(jié)束后及時關(guān)閉吹灰疏水閥門，減少不必要的蒸汽損失，按照規(guī)定的蒸汽壓力進行吹灰，同時在機組負荷偏低的情況下，減少吹灰甚至暫停吹灰，大大降低1號機組的除鹽水補水率。

(4)在鍋爐側(cè)疏水閥門方面，在機組運行期間，運行部巡檢人員加強對各疏水閥門溫度的檢測與聲音的傾聽，若發(fā)現(xiàn)疏水閥門存在溫度過高，內(nèi)漏嚴重的情況下，首先匯報，并將此疏水閥門關(guān)緊，減少因閥門內(nèi)漏造成的疏水損失。同時，加強對疏水箱水位及水質(zhì)的監(jiān)測，在疏水箱水位高于正常值時及時同時化驗部門對疏水箱水質(zhì)進行化驗，若水質(zhì)達標，則盡量將疏水箱的疏水排放至凝汽器，回收疏水，減少工質(zhì)的浪費，同時能夠較好的降低1號機組的除鹽水補水率。

在相關(guān)措施執(zhí)行后，觀察2017年8月至10月的1號機組除鹽水補水率(見圖1)，由圖1可以看出，1號機組的除鹽水補水率有了明顯地下降，從原先的1.045%下降至8～10月的除鹽水補水率平均值0.82%，這說明對于1號機組除鹽水補水率的初步探究是成功的，發(fā)現(xiàn)了1號機組除鹽水偏高的主要原因，并采取相應(yīng)措施后，得到了很好的改善，達到了節(jié)能降耗的初步要求。

圖1 1號機組在采取相關(guān)措施后除鹽水補水率的變化圖

在降低1號機組除鹽水補水率，經(jīng)過降低1號降低除鹽水的進一步探究后，可以采取相關(guān)的鞏固措施，來實現(xiàn)進一步降低1號機組除鹽水補水率的目標。包括對凝汽器熱井水位的設(shè)定值修改成高于600 mm，允許備用泵啟動，加強對各水質(zhì)的嚴格監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)出現(xiàn)異常后匯報，避免機組進行不必要的換水及排污工作。

4 結(jié)語

電廠的節(jié)能減排工作任重道遠，關(guān)于如何降低運行機組的除鹽水補水率的研究也永遠不會停止，本文只是通過對1號機組的除鹽水補水率有了一個初步的了解，在將來1號機組的運行中，還會加強對降低機組除鹽水補水率的研究，力求在短時間內(nèi)能夠更快的降低機組補水率，達到節(jié)能降耗的目標。

參考文獻：

[1] 李青，高山，薛彥廷. 火力發(fā)電廠節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京：中國電力出版社,2007.