火力发电厂连排疏水综合治理

摘要：本文通过对笔者所在单位的锅炉连排扩容器疏水系统综合治理分析，阐述了针对该厂锅炉连排疏水所做的一系列运行调整及技术改造，不仅有效解决了锅炉连排量大、连排扩容器无法维持水位等问题，还对连排扩容器产生的疏水进行了综合利用，真正实现了锅 连排“零排放”。

关键词：连排；改造；节能；降耗；利用率

中图分类号：TM621.1 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）019-000-01

笔者所在单位两台额定蒸发量为1100t/h的自然循环汽包炉，其连排扩容器自投产以来一直存在连排量偏大、扩容器无水等问题，亟待解决。

一、改造目的、现状及原因分析

目前火力发电机组外排的疏水主要是指锅炉连排疏水、定排疏水、蒸汽吹灰疏水等。其中因为锅炉连排长期开启外排量最为可观。而排污不足的话，直接影响炉水和蒸汽的品质，严重时会出现汽水共沸、热力设备结垢、锅炉爆管的严重事故，影响电厂运行的安全可靠性。

1.联排扩容器的作用及工作原理

（1）连排扩容器的作用。汽包连排疏水进入连排扩容器扩容，部分疏水闪蒸变成蒸汽，并实现汽、水分离。分离出来的蒸汽因含盐等指标合格可回收到热力系统中；未蒸发的部分含盐量较大送入定排扩容器。

（2）连排扩容器的工作原理。连排扩容器就是利用闪蒸蒸发的原理来获得二次蒸汽的，汽包连续排污水从管道突然被输入体积比管道大若干倍的扩容器后，压力降低，体积增大，从而发生闪蒸，蒸发出蒸汽。

同时，连续排污膨胀器依靠离子分离，重力分离和分子摩擦力分离来将汽、水分开，从而获得低含盐量的二次蒸汽，排污水从切向管进入膨胀器，使流体旋转，产生的蒸汽沿扩容器上升，经过一段空间后再通过百叶窗汽水分离装置最后分离，从而完成汽与水的整个分离过程。

2.现状介绍

（1）#5、6机组投运初期炉水品质较差，根据化学监督要求连排进汽调门长期开度达40%左右，甚至部分时间段要求将连排进汽调门全开，炉水品质差导致连续排污量偏大。

（2）#5、6机组连排扩容器在连排进汽调门开度低于50%时无法维持水位，经反复调整汽液两相流前、后截门，汽相门开度无明显效果，造成连排扩容器内的汽水混合物绝大部分排至定排扩容器。大量疏水进入定排扩容器经过扩容后蒸汽通过排汽管外排，疏水被送至凉水塔，仅部分疏水得到回收，热量全部损失。

3.原因分析

（1）#5、6机组投运初期，化学运行经验不足，在发现炉水氯离子超标后，一味要求开大连排进行排污，后期化学通过缩短凝水精处理装置的再生周期，在连续排污正常的情况下实现了炉水水质合格的目标。

（2）笔者单位两台145MW机组高压加热器疏水均采用汽液两相流，水位控制较好，且维护量小，所以在#5、6机组基建期间连排扩容器的疏水调整选择了汽液两相流。

汽液两相流水位调节器是由信号管和控制器两部分组成。其工作原理是基于流体力学理论、利用汽液两相流的流动特性设计的一种水位控制器。当加热器的水位上升时，信号管内的水位随之上升，导致发送的调节汽量减少，因而流过调节器的汽量减少，水量增加，加热器水位随之下降；反之，加热器水位随之上升。由此实现了加热器水位的自动控制。

然而由于锅炉连排量较小，一旦汽液两相流水位控制器设计、安装稍有偏差就很难达到预期效果，且汽液两相流疏水器本身的控制原理就是以蒸汽的损失为代价来实现对水位的控制。

二、改进措施

1.将#5、6机组连排疏水扩容器的疏水方式由目前的汽液两相流控制，改为调门控制，维持住连排扩容器水位，确保连排闪蒸产生的蒸汽进入除氧器。

2.考虑到连排扩容器内的疏水虽然含盐量较高，但其品质仍高于化学生水，故在#5、6机组连排扩容器疏水管道后接一路管道连至清水池替代部分化学生水加热用汽（1MPa、300℃）。以上方案理论上可实现#5、6机组连排疏水工质和热量的完全回收。方案实施过程中充分考虑设备自动化水平，实现水位的自动化控制。

三、改进后效果

该方案在#5、6机组检修时予以实施，目前#5、6炉连排扩容器水位、压力正常，非锅炉定排时间段锅炉定排排汽管基本不冒汽，效果明显。

四、计算分析

按每台机组年可利用小时5000h，连续排污量按锅炉额定蒸发量的1%即11t进行计算分析：

汽包B-MCR工况下对应的压力18.9MPa，对应饱和温度362℃，饱和水焓值为1750kJ/kg；

经连排扩容器扩容后变为压力为1.0Mpa的（除氧器压力）饱和水和饱和蒸汽。饱和水焓值为762kJ/kg，饱和蒸汽焓值为2776kJ/kg。

设扩容后的饱和蒸汽质量为，所含热值为；饱和水质量为，所含热值为；连续排污量为，所含热值为；列方程：

设扩容后的饱和蒸汽质量为m1，所含热值为h1；饱和水质量为m2，所含热值为h2；连续排污量为m，所含热值为h；列方程：

m=m1+m2（1）

Q=hm=h1m1+h2m2（2）

联列方程得

m1=5.4t/h； m2=5.6t/h

连排扩容器产生的疏水进入定排继续扩容变为压力为0.1MPa（大气压）的饱和水和饱和蒸汽。饱和水焓值为417kJ/kg，饱和蒸汽焓值为2676kJ/kg。

根据以上方程连列可得：定排扩容器产生饱和水3.3t/h，饱和蒸汽2.3t/h。

则#5、6机组全年在连排扩容器扩容后产生蒸汽量为54000t，热量149904GJ，折合标煤5123t；连排扩容器疏水56000t，热量42672GJ，折合标煤1458t。

五、结论

仅按照连排扩容器能够维持水位，连排扩容器产生的饱和水得到综合利用，每年可节约化学生水23000t，节约标煤1458t（未考虑化学生水自身焓值）。实际上本次改造彻底解决了连排除氧器无法维持水位的问题，其经济效益要远高于以上数据。

参考文献：

[1]华电淄博热电有限公司.#5、6机组集控运行规程.

[2]容銮恩等.电站锅炉原理.第一版，北京；中国电力出版社，1997.

[3]冯俊凯，沈幼庭主编.锅炉原理及计算.第二版，北京：科学出版社，1992.

推荐访问:疏水 火力发电厂 综合治理