淺析電廠外供熱凝結水經(jīng)凝汽器回收利用提高機組發(fā)電效率

1、淺析電廠外供熱凝結水經(jīng)凝汽器回收利用提高機組發(fā)電效率 摘 要：文章從火電廠冬季供暖期間汽輪機抽汽后，廠區(qū)冷渣機冷卻水量問題入手，結合實際去對供熱首站換熱器的凝結水去處及對廠區(qū)鍋爐冷渣設備的影響等問題進行分析處理。從而達到解決現(xiàn)場生產(chǎn)中存在的問題，使得供熱凝結水得以回收利用并取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。 關鍵詞：凝結水；冷卻水；排汽溫度；發(fā)電能力 1 供熱首站凝結水回收存在問題 2014年下半年，我公司根據(jù)棗莊市城市供暖規(guī)劃要求，新建了一座供熱首站，供熱首站現(xiàn)安裝了兩臺換熱機組。供熱首站一次熱媒為從1#汽輪機三抽蒸汽，蒸汽參數(shù)為0.981mpa、262.4過熱蒸汽；二次熱媒為130/70高溫水

2、。 我公司現(xiàn)有兩臺260t/h循環(huán)流化床鍋爐和一臺50mw發(fā)電機組。在供暖季，我公司汽輪機運行方式將采用抽汽供暖方式，額定抽汽量為160t/h，額定排汽量為54t/h，換熱站回收凝結水溫度為 2 電廠凝汽器情況簡介 運行中汽輪機做功后主凝結水進入汽封冷卻器進口水室，走加熱器管程，由出口水室排出。我公司凝汽器為c50抽汽式汽輪機配置，使形成末端真空，容納本體和各管道等疏水，回收作功后的蒸汽凝結成水。該凝汽器為對分、雙流程、淡水冷卻帶鼓泡除氧的表面式凝汽器。凝汽器由接頸、殼體、前后水室、鼓泡除氧式熱井及凝汽器附件等主要部套組成?？諝夂推渌悄Y氣體由排風機抽出，排至大氣。 3 初步方案設想 經(jīng)過多

3、方面綜合考慮，決定直接將供熱首站內回收的凝結水送入凝汽器中部，使回水直接與凝汽器循環(huán)冷卻水鋼管接觸，由循環(huán)水系統(tǒng)將凝結水多余溫度吸收，從而降低供熱首站回收凝結水的問題，并通過凝結水泵將凝結水送入冷渣機使用；也可考慮只將一部分凝結水送入凝汽器內，僅需滿足冷渣機用水即可，其余凝結水仍然送入疏水箱或除氧器內。該方案可能存在風險：將凝結水送入凝汽器，須綜合考慮凝結水進口位置，以及進口水流分布形式，如位置過高，或噴射角度異常，有可能造成凝汽器頂部帶水，造成汽輪機尾部葉片損壞；如位置過低，或凝結水不能與循環(huán)水鋼管充分結合，會導致凝結水溫度降低有限，導致凝汽器真空升高，影響機組的出力，同時也會因凝汽器內凝結

4、水溫度過高，造成冷渣機超溫。經(jīng)過對凝汽器相關參數(shù)進行計算，凝結水進入凝汽器后形成閃蒸量在13t/h左右，不會對凝汽器和汽輪機造成太大影響，供熱首站凝結水可選用疏水口接口接入凝汽器。進一步與汽輪機廠技術人員溝通，汽機廠要求汽輪機后缸溫度不超過80。根據(jù)凝汽器現(xiàn)場管口情況，擬選用dn100的r-汽室灌水口接入凝汽器。從凝汽器除鹽水補水母管下方的dn320凝結水母管處接一三通，一路進入凝汽器，另一路進入疏水箱或除氧器。若采用該方案，需增加部分dn100的不銹鋼管，1個不銹鋼電動調節(jié)閥、3個不銹鋼手動截止閥。本項目方案設計圖（如圖1）。 汽輪機真空系統(tǒng)嚴密性的好壞，直接影響到汽輪機背壓，也影響到汽輪機

5、的熱耗，同時影響到凝結水含氧量的高低和凝汽器的冷凝效果。影響真空系統(tǒng)嚴密性的因素較多，但總的來看主要是由于在真空狀態(tài)下運行的設備閥門及管道的不嚴密而漏入空氣，以及排汽中帶入的不凝結氣體所造成的。 4 方案實施 為了確保在不停機，不降負荷情況下完成供熱首站凝結水進凝汽器回收利用工作，安裝公司提前把進入凝汽器前的凝結水管道，閥門、三通、表計等全部安裝就緒。2015年1月10日，在安裝單位精心組織和運行人員密切配合下，利用1分鐘時間迅速完成了不停機情況下凝汽器r-汽室灌水口合口工作。 施工工序：d3255凝結水管道開口（dn100）d3255管道安裝旋啟式止回閥敷設1084管道至凝汽器汽室灌水口10

6、84管道與汽室灌水口反法蘭焊接卸掉4條汽室灌水口法蘭螺栓迅速抽掉連接6mm盲板汽室灌水口反法蘭對接緊固連接螺栓1084管道與汽室灌水口合口完成。 5 凝結水改造后運行效果 2月1日供熱首站試運后，凝結水順利進入凝汽器進行冷卻運行，汽機后缸排汽溫度為40，改造前為冬季為37，夏季為45，從改造后汽缸排汽溫度數(shù)據(jù)看，本次供熱首站凝結水接入1#凝汽器絲毫未影響汽輪機運行，使我公司除鹽水和凝結水循環(huán)處于良性循環(huán)狀態(tài)，確保了1#機及2#鍋爐冷渣機循環(huán)冷卻系統(tǒng)正常運行。經(jīng)過連續(xù)運行發(fā)現(xiàn)，我公司通過對凝汽器補供熱首站凝結水有三個優(yōu)點：一是當補水溫度低于汽輪機排汽溫度時，可吸收部分凝汽潛熱，減少了冷源損失。二

7、是降低了凝汽器的壓力，使汽輪機發(fā)電能力提高。三是補水和凝結水一起通過回熱系統(tǒng)的低壓加熱器利用低壓抽汽加熱，和通過除氧器補水相比，減少了高壓抽汽，增加汽輪機的發(fā)電量。 6 凝結水系統(tǒng)改造帶來的經(jīng)濟效益和社會效益 6.1 經(jīng)濟效益 在供暖季節(jié)，如果不進行凝汽器改造，我們公司六臺冷渣機運行冷卻水將受到嚴重影響，這種情況下就必須對冷渣機冷卻水進行補充除鹽水，除鹽水成本較高，20元/噸。并且如果利用除鹽水對冷渣機進行冷卻，則水循環(huán)系統(tǒng)管道需重新設計，改造工程量非常大。僅管道閥門改造所需費用大約50萬元，而目前凝汽器灌水口改造僅需8000元。除鹽水消耗將由原來每月18000m3增加到22000m3。除鹽水費用每月將增加8萬元，每年將增加96萬元。 6.2 社會效益 我公司本次凝結水系統(tǒng)改造既保證了供熱首站換熱器凝結水正常循環(huán)回收，又彌補了冬季除鹽水水溫低，影響汽機后缸排汽溫度吸熱問題，還在一定程度上提高了汽輪機的發(fā)電能力。通過本次凝結水系統(tǒng)改造，不僅使本廠水循環(huán)良性運行，還保證了城區(qū)冬季供暖工作安全穩(wěn)定運行。供