王慧穎

摘要： 某些350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)偏于保守，通過(guò)分析、計(jì)算、比較得出：350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)采用調(diào)節(jié)閥后直接排凝汽器方案是完全可行的。

Abstract： Some design about the starting-up drain system of 350MW supercritical boiler is conservative， through analysis， calculation and compare the conclusion is proved out， that is： the scheme that starting-up drain from control valve of 350MW supercritical boiler directly discharge into condenser can be carried out.

關(guān)鍵詞： 鍋爐啟動(dòng)疏水；凝汽器；疏水能級(jí)；疏水裝置；兩相流

Key words： boiler starting-up drain；condenser；drain energy level；draining device；two-phase flow

中圖分類號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）11-0033-02

0 引言

350MW超臨界鍋爐技術(shù)是一項(xiàng)響應(yīng)國(guó)家政策、適應(yīng)市場(chǎng)需求、國(guó)內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)，是繼600MW級(jí)機(jī)組之后應(yīng)運(yùn)而生的。受600MW級(jí)機(jī)組技術(shù)的影響，某些350MW級(jí)鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)直接套用600MW級(jí)機(jī)組技術(shù)，采用內(nèi)置式分離器、大氣式擴(kuò)容器、擴(kuò)容器疏水箱、啟動(dòng)疏水泵等設(shè)備回收疏水至凝汽器。

該設(shè)計(jì)方案對(duì)于容量較小的350MW超臨界機(jī)組來(lái)說(shuō)偏于保守。本文以某電廠350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)為例，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，提出了該系統(tǒng)的推薦方案。

1 工程概況

本工程為2×350MW級(jí)超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，鍋爐由東方鍋爐集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)供貨，鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)參數(shù)見表1。

2 鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

對(duì)于排入凝汽器的熱力系統(tǒng)的疏水，首先應(yīng)分析介質(zhì)狀態(tài)，確定其能級(jí)，根據(jù)能級(jí)排入相應(yīng)的設(shè)備，如凝汽器本體或輔助疏水?dāng)U容器，并具體選擇合理的排入位置；其次，按能級(jí)采用合適的疏水裝置或?qū)Я鹘Y(jié)構(gòu)；還應(yīng)考慮介質(zhì)在管道內(nèi)的流速。

2.1 疏水能級(jí)劃分及排入位置 排入凝汽器的疏水需采用合適的疏水裝置以改善凝汽器設(shè)備的熱力性能，疏水裝置有不同的型式，如多孔節(jié)流分配管、導(dǎo)流擋板、多孔集管等。而疏水裝置的選取依賴于疏水能級(jí)的高低。排入凝汽器疏水的能級(jí)根據(jù)其流量、壓力、溫度的不同而定，如表2所示。

本工程疏水壓力0.692MPa ，溫度164.5℃，依據(jù)表2該疏水屬于中能級(jí)，但是根據(jù)流量249.66t/h（即69.35kg/s） 劃分應(yīng)屬于高能級(jí)范圍，所以凝汽器設(shè)計(jì)時(shí)需高度重視。

對(duì)于凝汽器設(shè)備來(lái)講，由于受凝汽器凝結(jié)水含氧量、冷卻管防沖蝕以及凝汽器內(nèi)蒸汽流場(chǎng)的均勻性等方面的要求，對(duì)于排入凝汽器的疏水，其壓力應(yīng)小于1.72MPa，焓值小于2849kJ/kg，對(duì)于壓力、焓值超過(guò)上述數(shù)值的疏水則不宜直接排入凝汽器，應(yīng)排入相應(yīng)的疏水?dāng)U容器或凝汽器本體疏水?dāng)U容器[1]。

依據(jù)該原則，350MW超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水參數(shù)滿足直接排入凝汽器的要求。

2.2 疏水排入裝置的選取 本工程鍋爐啟動(dòng)疏水為溫度不太高的飽和水，但疏水排放量大，宜排入凝汽器的接頸部位，并且為保證凝汽器本體的性能，應(yīng)采取進(jìn)一步的措施，可用噴孔或?qū)Я靼宓刃问脚湃肽鹘宇i部位。若因布置限制無(wú)法排入凝汽器接頸的，可用導(dǎo)管在凝汽器內(nèi)部往上引入接頸。必須保證排入通道的暢通。

2.3 啟動(dòng)疏水流速的選取 排入凝汽器內(nèi)蒸汽的流速不宜大于80m/s[1]，考慮到本工程啟動(dòng)疏水量大，經(jīng)過(guò)361閥減壓后的疏水為汽、水兩相流混合物。需根據(jù)流速計(jì)算選取經(jīng)濟(jì)合理的管徑。而且兩相流工質(zhì)管道運(yùn)行時(shí)易發(fā)生振動(dòng)，管徑選取時(shí)需考慮該因素，管內(nèi)工質(zhì)流速越低，對(duì)控制管道振動(dòng)越有利。

3 系統(tǒng)的擬定

本工程鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)見圖1。

對(duì)應(yīng)系統(tǒng)圖1，計(jì)算各工況時(shí)疏水性能，詳見表3。

從表3可以看出，工況1時(shí)361閥前、后工質(zhì)均為過(guò)冷水，工況2、工況3時(shí)361閥后管道內(nèi)工質(zhì)為汽水兩相流狀態(tài)。工況3時(shí)疏水流量、361閥前后壓差均較工況2大。所以工況3時(shí)汽水混合物含汽量多。對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)圖1，工況3為最惡劣工況。工況3時(shí)各管道內(nèi)工質(zhì)流速標(biāo)注于系統(tǒng)圖1中。各管徑選取時(shí)考慮了凝汽器設(shè)備的接收及兩項(xiàng)流工質(zhì)的流速。

4 系統(tǒng)分析

隨著國(guó)內(nèi)超（超）臨界技術(shù)的發(fā)展，600MW級(jí)鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)遇到的問(wèn)題如凝汽器有關(guān)設(shè)備超壓、疏水管道的振動(dòng)等已不再是無(wú)法解決的問(wèn)題。首先凝汽器設(shè)備系統(tǒng)的改善至關(guān)重要，已具備直接接收600MW級(jí)機(jī)組的啟動(dòng)疏水能力。

如：對(duì)于130kg/s左右（在高能級(jí)范圍內(nèi)），壓力、溫度為754kPa、195℃、焓值約為2830kJ/kg，不能按常規(guī)方法直接接入凝汽器，在實(shí)踐中采用導(dǎo)流方法將疏水引入凝汽器接頸，用特殊分流裝置把蒸汽分散于接頸空間內(nèi)，避免了高能級(jí)疏水對(duì)設(shè)備的沖擊，在運(yùn)行中取得了很好的效果[1]。其次選擇合適的管徑控制管內(nèi)工質(zhì)流速、合理進(jìn)行管道支吊架設(shè)置就能避免管道振動(dòng)的問(wèn)題。圖1中管內(nèi)工質(zhì)流速完全滿足凝汽器接收要求。

某些600MW級(jí)電廠對(duì)鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)改造時(shí)，有采用噴水減溫器方案。即在361閥后兩項(xiàng)流管道上噴入冷卻水，減少管道內(nèi)工質(zhì)蒸汽含量。最終達(dá)到降低361閥后管內(nèi)工質(zhì)流速。

對(duì)于本工程，經(jīng)過(guò)計(jì)算，在工況3時(shí)，361閥后工質(zhì)干度為0.317，假設(shè)噴入減溫水將干度降為0.15，此時(shí)母管內(nèi)工質(zhì)流速由73.23m/s降為50.1m/s，但進(jìn)入凝汽器的疏水量額外增加了需噴入的冷卻水量106t/h（冷卻水壓力4MPa，溫度50℃）。

但是若不噴入冷卻水，而僅將閥后管道規(guī)格增大，即由？準(zhǔn)530×60替代？準(zhǔn)426×50，管道內(nèi)工質(zhì)流速將由73.23m/s降至46.3m/s。顯然，對(duì)本工程來(lái)講，增加減溫器噴水系統(tǒng)方案是不必要的。

5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

①對(duì)鍋爐啟動(dòng)疏水參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析后。盡早與凝汽器設(shè)備廠家配合，在工程設(shè)計(jì)初期階段，確定好疏水回收系統(tǒng)方案。使凝汽器設(shè)備采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，確定疏水接入位置及選用合適的疏水裝置。

②工況2、工況3時(shí)361閥后工質(zhì)為汽、水兩相流狀態(tài)，管道設(shè)計(jì)時(shí)361調(diào)節(jié)閥應(yīng)靠近凝汽器設(shè)備布置，使閥后兩相流管道盡可能短。調(diào)節(jié)閥后出現(xiàn)的第一個(gè)轉(zhuǎn)向彎頭應(yīng)改用三通連接，三通直通的一端應(yīng)加設(shè)堵頭[2]。管道進(jìn)行應(yīng)力分析計(jì)算，盡可能多設(shè)限位支吊架防止管道的振動(dòng)。

6 結(jié)論

經(jīng)過(guò)上述分析、計(jì)算得出：350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)采用361閥后直接排凝汽器設(shè)備方案是完全可行的。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

與額外增加大氣式擴(kuò)容器、疏水箱、疏水泵方案比較，該方案具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、施工方便、節(jié)約工質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜楠.孫泓.凝汽器雜項(xiàng)疏水的處理[J].動(dòng)力工程，2005，6.

[2]《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T 5054.

[3]顧宇，趙樹成，祝洪青.超臨界直流鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)綜合分析[J].山東電力技術(shù)，2008（05）.endprint

摘要： 某些350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)偏于保守，通過(guò)分析、計(jì)算、比較得出：350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)采用調(diào)節(jié)閥后直接排凝汽器方案是完全可行的。

Abstract： Some design about the starting-up drain system of 350MW supercritical boiler is conservative， through analysis， calculation and compare the conclusion is proved out， that is： the scheme that starting-up drain from control valve of 350MW supercritical boiler directly discharge into condenser can be carried out.

關(guān)鍵詞： 鍋爐啟動(dòng)疏水；凝汽器；疏水能級(jí)；疏水裝置；兩相流

Key words： boiler starting-up drain；condenser；drain energy level；draining device；two-phase flow

中圖分類號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）11-0033-02

0 引言

350MW超臨界鍋爐技術(shù)是一項(xiàng)響應(yīng)國(guó)家政策、適應(yīng)市場(chǎng)需求、國(guó)內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)，是繼600MW級(jí)機(jī)組之后應(yīng)運(yùn)而生的。受600MW級(jí)機(jī)組技術(shù)的影響，某些350MW級(jí)鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)直接套用600MW級(jí)機(jī)組技術(shù)，采用內(nèi)置式分離器、大氣式擴(kuò)容器、擴(kuò)容器疏水箱、啟動(dòng)疏水泵等設(shè)備回收疏水至凝汽器。

該設(shè)計(jì)方案對(duì)于容量較小的350MW超臨界機(jī)組來(lái)說(shuō)偏于保守。本文以某電廠350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)為例，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，提出了該系統(tǒng)的推薦方案。

1 工程概況

本工程為2×350MW級(jí)超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，鍋爐由東方鍋爐集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)供貨，鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)參數(shù)見表1。

2 鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

對(duì)于排入凝汽器的熱力系統(tǒng)的疏水，首先應(yīng)分析介質(zhì)狀態(tài)，確定其能級(jí)，根據(jù)能級(jí)排入相應(yīng)的設(shè)備，如凝汽器本體或輔助疏水?dāng)U容器，并具體選擇合理的排入位置；其次，按能級(jí)采用合適的疏水裝置或?qū)Я鹘Y(jié)構(gòu)；還應(yīng)考慮介質(zhì)在管道內(nèi)的流速。

2.1 疏水能級(jí)劃分及排入位置 排入凝汽器的疏水需采用合適的疏水裝置以改善凝汽器設(shè)備的熱力性能，疏水裝置有不同的型式，如多孔節(jié)流分配管、導(dǎo)流擋板、多孔集管等。而疏水裝置的選取依賴于疏水能級(jí)的高低。排入凝汽器疏水的能級(jí)根據(jù)其流量、壓力、溫度的不同而定，如表2所示。

本工程疏水壓力0.692MPa ，溫度164.5℃，依據(jù)表2該疏水屬于中能級(jí)，但是根據(jù)流量249.66t/h（即69.35kg/s） 劃分應(yīng)屬于高能級(jí)范圍，所以凝汽器設(shè)計(jì)時(shí)需高度重視。

對(duì)于凝汽器設(shè)備來(lái)講，由于受凝汽器凝結(jié)水含氧量、冷卻管防沖蝕以及凝汽器內(nèi)蒸汽流場(chǎng)的均勻性等方面的要求，對(duì)于排入凝汽器的疏水，其壓力應(yīng)小于1.72MPa，焓值小于2849kJ/kg，對(duì)于壓力、焓值超過(guò)上述數(shù)值的疏水則不宜直接排入凝汽器，應(yīng)排入相應(yīng)的疏水?dāng)U容器或凝汽器本體疏水?dāng)U容器[1]。

依據(jù)該原則，350MW超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水參數(shù)滿足直接排入凝汽器的要求。

2.2 疏水排入裝置的選取 本工程鍋爐啟動(dòng)疏水為溫度不太高的飽和水，但疏水排放量大，宜排入凝汽器的接頸部位，并且為保證凝汽器本體的性能，應(yīng)采取進(jìn)一步的措施，可用噴孔或?qū)Я靼宓刃问脚湃肽鹘宇i部位。若因布置限制無(wú)法排入凝汽器接頸的，可用導(dǎo)管在凝汽器內(nèi)部往上引入接頸。必須保證排入通道的暢通。

2.3 啟動(dòng)疏水流速的選取 排入凝汽器內(nèi)蒸汽的流速不宜大于80m/s[1]，考慮到本工程啟動(dòng)疏水量大，經(jīng)過(guò)361閥減壓后的疏水為汽、水兩相流混合物。需根據(jù)流速計(jì)算選取經(jīng)濟(jì)合理的管徑。而且兩相流工質(zhì)管道運(yùn)行時(shí)易發(fā)生振動(dòng)，管徑選取時(shí)需考慮該因素，管內(nèi)工質(zhì)流速越低，對(duì)控制管道振動(dòng)越有利。

3 系統(tǒng)的擬定

本工程鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)見圖1。

對(duì)應(yīng)系統(tǒng)圖1，計(jì)算各工況時(shí)疏水性能，詳見表3。

從表3可以看出，工況1時(shí)361閥前、后工質(zhì)均為過(guò)冷水，工況2、工況3時(shí)361閥后管道內(nèi)工質(zhì)為汽水兩相流狀態(tài)。工況3時(shí)疏水流量、361閥前后壓差均較工況2大。所以工況3時(shí)汽水混合物含汽量多。對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)圖1，工況3為最惡劣工況。工況3時(shí)各管道內(nèi)工質(zhì)流速標(biāo)注于系統(tǒng)圖1中。各管徑選取時(shí)考慮了凝汽器設(shè)備的接收及兩項(xiàng)流工質(zhì)的流速。

4 系統(tǒng)分析

隨著國(guó)內(nèi)超（超）臨界技術(shù)的發(fā)展，600MW級(jí)鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)遇到的問(wèn)題如凝汽器有關(guān)設(shè)備超壓、疏水管道的振動(dòng)等已不再是無(wú)法解決的問(wèn)題。首先凝汽器設(shè)備系統(tǒng)的改善至關(guān)重要，已具備直接接收600MW級(jí)機(jī)組的啟動(dòng)疏水能力。

如：對(duì)于130kg/s左右（在高能級(jí)范圍內(nèi)），壓力、溫度為754kPa、195℃、焓值約為2830kJ/kg，不能按常規(guī)方法直接接入凝汽器，在實(shí)踐中采用導(dǎo)流方法將疏水引入凝汽器接頸，用特殊分流裝置把蒸汽分散于接頸空間內(nèi)，避免了高能級(jí)疏水對(duì)設(shè)備的沖擊，在運(yùn)行中取得了很好的效果[1]。其次選擇合適的管徑控制管內(nèi)工質(zhì)流速、合理進(jìn)行管道支吊架設(shè)置就能避免管道振動(dòng)的問(wèn)題。圖1中管內(nèi)工質(zhì)流速完全滿足凝汽器接收要求。

某些600MW級(jí)電廠對(duì)鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)改造時(shí)，有采用噴水減溫器方案。即在361閥后兩項(xiàng)流管道上噴入冷卻水，減少管道內(nèi)工質(zhì)蒸汽含量。最終達(dá)到降低361閥后管內(nèi)工質(zhì)流速。

對(duì)于本工程，經(jīng)過(guò)計(jì)算，在工況3時(shí)，361閥后工質(zhì)干度為0.317，假設(shè)噴入減溫水將干度降為0.15，此時(shí)母管內(nèi)工質(zhì)流速由73.23m/s降為50.1m/s，但進(jìn)入凝汽器的疏水量額外增加了需噴入的冷卻水量106t/h（冷卻水壓力4MPa，溫度50℃）。

但是若不噴入冷卻水，而僅將閥后管道規(guī)格增大，即由？準(zhǔn)530×60替代？準(zhǔn)426×50，管道內(nèi)工質(zhì)流速將由73.23m/s降至46.3m/s。顯然，對(duì)本工程來(lái)講，增加減溫器噴水系統(tǒng)方案是不必要的。

5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

①對(duì)鍋爐啟動(dòng)疏水參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析后。盡早與凝汽器設(shè)備廠家配合，在工程設(shè)計(jì)初期階段，確定好疏水回收系統(tǒng)方案。使凝汽器設(shè)備采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，確定疏水接入位置及選用合適的疏水裝置。

②工況2、工況3時(shí)361閥后工質(zhì)為汽、水兩相流狀態(tài)，管道設(shè)計(jì)時(shí)361調(diào)節(jié)閥應(yīng)靠近凝汽器設(shè)備布置，使閥后兩相流管道盡可能短。調(diào)節(jié)閥后出現(xiàn)的第一個(gè)轉(zhuǎn)向彎頭應(yīng)改用三通連接，三通直通的一端應(yīng)加設(shè)堵頭[2]。管道進(jìn)行應(yīng)力分析計(jì)算，盡可能多設(shè)限位支吊架防止管道的振動(dòng)。

6 結(jié)論

經(jīng)過(guò)上述分析、計(jì)算得出：350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)采用361閥后直接排凝汽器設(shè)備方案是完全可行的。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

與額外增加大氣式擴(kuò)容器、疏水箱、疏水泵方案比較，該方案具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、施工方便、節(jié)約工質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜楠.孫泓.凝汽器雜項(xiàng)疏水的處理[J].動(dòng)力工程，2005，6.

[2]《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T 5054.

[3]顧宇，趙樹成，祝洪青.超臨界直流鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)綜合分析[J].山東電力技術(shù)，2008（05）.endprint

摘要： 某些350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)偏于保守，通過(guò)分析、計(jì)算、比較得出：350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)采用調(diào)節(jié)閥后直接排凝汽器方案是完全可行的。

Abstract： Some design about the starting-up drain system of 350MW supercritical boiler is conservative， through analysis， calculation and compare the conclusion is proved out， that is： the scheme that starting-up drain from control valve of 350MW supercritical boiler directly discharge into condenser can be carried out.

關(guān)鍵詞： 鍋爐啟動(dòng)疏水；凝汽器；疏水能級(jí)；疏水裝置；兩相流

Key words： boiler starting-up drain；condenser；drain energy level；draining device；two-phase flow

中圖分類號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）11-0033-02

0 引言

350MW超臨界鍋爐技術(shù)是一項(xiàng)響應(yīng)國(guó)家政策、適應(yīng)市場(chǎng)需求、國(guó)內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)，是繼600MW級(jí)機(jī)組之后應(yīng)運(yùn)而生的。受600MW級(jí)機(jī)組技術(shù)的影響，某些350MW級(jí)鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)直接套用600MW級(jí)機(jī)組技術(shù)，采用內(nèi)置式分離器、大氣式擴(kuò)容器、擴(kuò)容器疏水箱、啟動(dòng)疏水泵等設(shè)備回收疏水至凝汽器。

該設(shè)計(jì)方案對(duì)于容量較小的350MW超臨界機(jī)組來(lái)說(shuō)偏于保守。本文以某電廠350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)為例，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，提出了該系統(tǒng)的推薦方案。

1 工程概況

本工程為2×350MW級(jí)超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，鍋爐由東方鍋爐集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)供貨，鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)參數(shù)見表1。

2 鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

對(duì)于排入凝汽器的熱力系統(tǒng)的疏水，首先應(yīng)分析介質(zhì)狀態(tài)，確定其能級(jí)，根據(jù)能級(jí)排入相應(yīng)的設(shè)備，如凝汽器本體或輔助疏水?dāng)U容器，并具體選擇合理的排入位置；其次，按能級(jí)采用合適的疏水裝置或?qū)Я鹘Y(jié)構(gòu)；還應(yīng)考慮介質(zhì)在管道內(nèi)的流速。

2.1 疏水能級(jí)劃分及排入位置 排入凝汽器的疏水需采用合適的疏水裝置以改善凝汽器設(shè)備的熱力性能，疏水裝置有不同的型式，如多孔節(jié)流分配管、導(dǎo)流擋板、多孔集管等。而疏水裝置的選取依賴于疏水能級(jí)的高低。排入凝汽器疏水的能級(jí)根據(jù)其流量、壓力、溫度的不同而定，如表2所示。

本工程疏水壓力0.692MPa ，溫度164.5℃，依據(jù)表2該疏水屬于中能級(jí)，但是根據(jù)流量249.66t/h（即69.35kg/s） 劃分應(yīng)屬于高能級(jí)范圍，所以凝汽器設(shè)計(jì)時(shí)需高度重視。

對(duì)于凝汽器設(shè)備來(lái)講，由于受凝汽器凝結(jié)水含氧量、冷卻管防沖蝕以及凝汽器內(nèi)蒸汽流場(chǎng)的均勻性等方面的要求，對(duì)于排入凝汽器的疏水，其壓力應(yīng)小于1.72MPa，焓值小于2849kJ/kg，對(duì)于壓力、焓值超過(guò)上述數(shù)值的疏水則不宜直接排入凝汽器，應(yīng)排入相應(yīng)的疏水?dāng)U容器或凝汽器本體疏水?dāng)U容器[1]。

依據(jù)該原則，350MW超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水參數(shù)滿足直接排入凝汽器的要求。

2.2 疏水排入裝置的選取 本工程鍋爐啟動(dòng)疏水為溫度不太高的飽和水，但疏水排放量大，宜排入凝汽器的接頸部位，并且為保證凝汽器本體的性能，應(yīng)采取進(jìn)一步的措施，可用噴孔或?qū)Я靼宓刃问脚湃肽鹘宇i部位。若因布置限制無(wú)法排入凝汽器接頸的，可用導(dǎo)管在凝汽器內(nèi)部往上引入接頸。必須保證排入通道的暢通。

2.3 啟動(dòng)疏水流速的選取 排入凝汽器內(nèi)蒸汽的流速不宜大于80m/s[1]，考慮到本工程啟動(dòng)疏水量大，經(jīng)過(guò)361閥減壓后的疏水為汽、水兩相流混合物。需根據(jù)流速計(jì)算選取經(jīng)濟(jì)合理的管徑。而且兩相流工質(zhì)管道運(yùn)行時(shí)易發(fā)生振動(dòng)，管徑選取時(shí)需考慮該因素，管內(nèi)工質(zhì)流速越低，對(duì)控制管道振動(dòng)越有利。

3 系統(tǒng)的擬定

本工程鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)見圖1。

對(duì)應(yīng)系統(tǒng)圖1，計(jì)算各工況時(shí)疏水性能，詳見表3。

從表3可以看出，工況1時(shí)361閥前、后工質(zhì)均為過(guò)冷水，工況2、工況3時(shí)361閥后管道內(nèi)工質(zhì)為汽水兩相流狀態(tài)。工況3時(shí)疏水流量、361閥前后壓差均較工況2大。所以工況3時(shí)汽水混合物含汽量多。對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)圖1，工況3為最惡劣工況。工況3時(shí)各管道內(nèi)工質(zhì)流速標(biāo)注于系統(tǒng)圖1中。各管徑選取時(shí)考慮了凝汽器設(shè)備的接收及兩項(xiàng)流工質(zhì)的流速。

4 系統(tǒng)分析

隨著國(guó)內(nèi)超（超）臨界技術(shù)的發(fā)展，600MW級(jí)鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)遇到的問(wèn)題如凝汽器有關(guān)設(shè)備超壓、疏水管道的振動(dòng)等已不再是無(wú)法解決的問(wèn)題。首先凝汽器設(shè)備系統(tǒng)的改善至關(guān)重要，已具備直接接收600MW級(jí)機(jī)組的啟動(dòng)疏水能力。

如：對(duì)于130kg/s左右（在高能級(jí)范圍內(nèi)），壓力、溫度為754kPa、195℃、焓值約為2830kJ/kg，不能按常規(guī)方法直接接入凝汽器，在實(shí)踐中采用導(dǎo)流方法將疏水引入凝汽器接頸，用特殊分流裝置把蒸汽分散于接頸空間內(nèi)，避免了高能級(jí)疏水對(duì)設(shè)備的沖擊，在運(yùn)行中取得了很好的效果[1]。其次選擇合適的管徑控制管內(nèi)工質(zhì)流速、合理進(jìn)行管道支吊架設(shè)置就能避免管道振動(dòng)的問(wèn)題。圖1中管內(nèi)工質(zhì)流速完全滿足凝汽器接收要求。

某些600MW級(jí)電廠對(duì)鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)改造時(shí)，有采用噴水減溫器方案。即在361閥后兩項(xiàng)流管道上噴入冷卻水，減少管道內(nèi)工質(zhì)蒸汽含量。最終達(dá)到降低361閥后管內(nèi)工質(zhì)流速。

對(duì)于本工程，經(jīng)過(guò)計(jì)算，在工況3時(shí)，361閥后工質(zhì)干度為0.317，假設(shè)噴入減溫水將干度降為0.15，此時(shí)母管內(nèi)工質(zhì)流速由73.23m/s降為50.1m/s，但進(jìn)入凝汽器的疏水量額外增加了需噴入的冷卻水量106t/h（冷卻水壓力4MPa，溫度50℃）。

但是若不噴入冷卻水，而僅將閥后管道規(guī)格增大，即由？準(zhǔn)530×60替代？準(zhǔn)426×50，管道內(nèi)工質(zhì)流速將由73.23m/s降至46.3m/s。顯然，對(duì)本工程來(lái)講，增加減溫器噴水系統(tǒng)方案是不必要的。

5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

①對(duì)鍋爐啟動(dòng)疏水參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析后。盡早與凝汽器設(shè)備廠家配合，在工程設(shè)計(jì)初期階段，確定好疏水回收系統(tǒng)方案。使凝汽器設(shè)備采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，確定疏水接入位置及選用合適的疏水裝置。

②工況2、工況3時(shí)361閥后工質(zhì)為汽、水兩相流狀態(tài)，管道設(shè)計(jì)時(shí)361調(diào)節(jié)閥應(yīng)靠近凝汽器設(shè)備布置，使閥后兩相流管道盡可能短。調(diào)節(jié)閥后出現(xiàn)的第一個(gè)轉(zhuǎn)向彎頭應(yīng)改用三通連接，三通直通的一端應(yīng)加設(shè)堵頭[2]。管道進(jìn)行應(yīng)力分析計(jì)算，盡可能多設(shè)限位支吊架防止管道的振動(dòng)。

6 結(jié)論

經(jīng)過(guò)上述分析、計(jì)算得出：350MW級(jí)超臨界鍋爐啟動(dòng)疏水系統(tǒng)采用361閥后直接排凝汽器設(shè)備方案是完全可行的。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

與額外增加大氣式擴(kuò)容器、疏水箱、疏水泵方案比較，該方案具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、施工方便、節(jié)約工質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

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