◎付瓊 張冠群 張偉

鍋爐疏水回收再利用系統(tǒng)在1000MW機(jī)組工程設(shè)計(jì)上的實(shí)施

◎付瓊 張冠群 張偉

火力發(fā)電廠正常運(yùn)行時(shí)部分疏水得不到充分的回收，造成熱量浪費(fèi)，疏水回收再利用的原則就是盡量全部利用蒸汽凝結(jié)水及所攜帶的熱量，因此通過對(duì)某基建電廠的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行研究和論證，設(shè)計(jì)出可以充分起到回收及再利用的熱力系統(tǒng)，希望能夠在火力發(fā)電廠的新建工程或改造項(xiàng)目上得以廣泛實(shí)施。

鍋爐疏水回收再利用的價(jià)值

鍋爐疏水?dāng)y帶熱量簡(jiǎn)單計(jì)算

通過查閱焓值表得出，鍋爐蒸汽吹灰疏水的工質(zhì)以飽和狀態(tài)核算，其300℃飽和蒸汽的比焓是2751kJ/kg；電除塵灰斗加熱疏水的工質(zhì)比焓是2790 kJ/kg，鍋爐的吹灰疏水量按照10t估算，每天吹灰3次，疏水總量為30t；每個(gè)灰斗加熱疏水量每天按0.55t估算，60個(gè)灰斗加熱疏水量大概為33t，如果這些熱量全部可以回收利用，回收熱量：

Q總=Q吹灰+Q灰斗=17.46×107kJ

按鍋爐效率為95.0%，標(biāo)煤的發(fā)熱量為29307kJ/kg，每天吹灰疏水及灰斗加熱疏水回收利用后折算成標(biāo)煤分別為2.96t及3.31t。

鍋爐疏水回收再利用的方案

鍋爐吹灰疏水回收利用系統(tǒng)在其他火力發(fā)電廠中的應(yīng)用簡(jiǎn)介。某600MW火力發(fā)電機(jī)組改造項(xiàng)目，將鍋爐吹灰疏水分別在爐側(cè)增設(shè)一個(gè)電動(dòng)截止門和一個(gè)手動(dòng)截止門，機(jī)側(cè)增設(shè)兩個(gè)手動(dòng)截止門，根據(jù)疏水品質(zhì)選擇疏水的去向，一路接至原大氣式疏擴(kuò)，一路接至凝汽器低壓疏擴(kuò)。該方案的缺點(diǎn)是不能有效利用疏水的熱量，且操作不當(dāng)很容易引起真空下降的情況發(fā)生。

對(duì)于鍋爐吹灰疏水回收再利用的改進(jìn)方案。結(jié)合上面某600MW機(jī)組吹灰疏水改造項(xiàng)目存在的弊端，對(duì)某1000MW新建機(jī)組的吹灰疏水系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。經(jīng)查某1000MW機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)在TMCR工況下，四抽至除氧器供汽壓力為1.259MPa，溫度為399.6℃，鑒于長吹壓力2.8MPa，脫硝、空預(yù)器吹灰壓力2.0MPa，爐膛吹灰壓力1.5MPa，疏水溫度均按350℃的參數(shù)設(shè)計(jì)，吹灰疏水完全滿足回收至除氧器的要求。由于除氧器本身預(yù)留管路接口，采取該方案既可以充分利用疏水熱量，去排擠四抽至除氧器的供汽量，而且可以消除廠方冒汽和噪聲。

按照該1000MW機(jī)組的鍋爐吹灰疏水量每次10t計(jì)算，系統(tǒng)需設(shè)置一個(gè)2m3的回水罐以便于汽水分離，防止汽液兩相混合造成對(duì)閥門、管路的沖刷以及有效避免后部管段的振動(dòng)。吹灰疏水經(jīng)過1號(hào)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入回水罐，1號(hào)調(diào)節(jié)閥承擔(dān)壓力調(diào)整的任務(wù)，防止回水罐超壓；回水罐內(nèi)的蒸汽經(jīng)過2號(hào)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入除氧器，2號(hào)調(diào)節(jié)閥用于控制進(jìn)入除氧器的蒸汽量，防止除氧器發(fā)生振動(dòng)或水位波動(dòng)；回水罐內(nèi)疏水經(jīng)過3號(hào)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入冷凝水箱，用以控制回水罐的水位并確保U型水封的水位；4號(hào)調(diào)節(jié)閥做為回收系統(tǒng)的旁路閥，用以系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)作為一種可靠的后備手段；最終凝結(jié)水排到冷凝水箱后利用冷凝水泵排往凝汽器。

鍋爐吹灰疏水再利用系統(tǒng)的具體實(shí)施方案。架設(shè)吹灰疏水乏汽管道時(shí)采用“能支不吊”的原則，盡可能利用管線緊鄰的爐架或步道設(shè)置固定支架，以增強(qiáng)管系的強(qiáng)度和削弱管系的振動(dòng)量；為防止疏水?dāng)U容罐安裝固定后，在系統(tǒng)投入使用中不受管系膨脹或振動(dòng)的力量，與其相聯(lián)接的三路管道均以罐體為死點(diǎn)設(shè)置固定支架；為防止疏水?dāng)U容器汽態(tài)疏水導(dǎo)出不帶水、液態(tài)疏水排放不帶汽，要求液位控制系統(tǒng)可靠保證疏水?dāng)U容器內(nèi)有1/4～1/2的液位。

收益回報(bào)計(jì)算。該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)施與某鍋爐廠進(jìn)行充分合作，機(jī)務(wù)方面新增費(fèi)用約為30萬元；熱控設(shè)備新增費(fèi)用約為25萬元；施工調(diào)試費(fèi)用按照10萬元估算，整體項(xiàng)目的實(shí)施，新增所耗費(fèi)用約為65萬元。

通過上面得出的結(jié)果，吹灰疏水每天節(jié)約標(biāo)煤2.96t，每噸標(biāo)煤按照700元來進(jìn)行核算算，每臺(tái)鍋爐在按照70%負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為7100小時(shí)計(jì)算，共計(jì)運(yùn)行296天，則節(jié)約成本共計(jì)61.33萬元，預(yù)計(jì)2年內(nèi)回收項(xiàng)目實(shí)施的成本。

對(duì)于電除塵灰斗蒸汽加熱疏水的回收再利用方案

電除塵灰斗蒸汽加熱疏水回收再利用原理簡(jiǎn)述。某1000MW新建工程項(xiàng)目的脫硝采用尿素?zé)峤庵瓢钡姆绞?，電除塵灰斗采用蒸汽加熱方式，從電除塵灰斗加熱的使用性質(zhì)上，必須分為冷態(tài)快速加熱和熱態(tài)恒溫維持加熱。機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)初期，需要快速將電除塵灰斗加熱至90℃以上，此時(shí)需要將灰斗加熱的蒸汽壓力提升，以達(dá)到快速加熱的目的；當(dāng)機(jī)組運(yùn)行正常后，為了維持灰斗溫度在110～120℃的范圍內(nèi)，需要將灰斗加熱蒸汽壓力降低，因此針對(duì)電除塵灰斗加熱供汽的變壓過程，設(shè)計(jì)充分利用疏水所具備的汽化潛熱來滿足要求。

電除塵灰斗蒸汽加熱疏水回收再利用的具體實(shí)施。輔汽供汽經(jīng)調(diào)節(jié)閥控制供汽壓力在0.5～0.8MPa的范圍內(nèi)，灰斗蒸汽加熱全部采用并聯(lián)布置，每個(gè)電除塵器的每個(gè)本體設(shè)置一個(gè)供汽手動(dòng)截止門和一個(gè)疏水截止門，且每個(gè)灰斗設(shè)置一個(gè)供汽截止門和一個(gè)疏水截止門，每本體的疏水匯到疏水母管后，其熱量用于對(duì)氣化風(fēng)機(jī)出口的氣化風(fēng)加熱，疏水最終用于脫硝尿素的溶解，從而降低溶解尿素的輔汽用量和除鹽水用量。

按照供汽壓力0.8MPa對(duì)應(yīng)的飽和溫度是170℃，因此用灰斗加熱疏水串聯(lián)加熱灰斗氣化風(fēng)是可以滿足要求的，且經(jīng)過氣化風(fēng)再次利用后疏水溫度仍可以保持在50～80℃，可以滿足尿素溶解的要求。

采用該方案，灰斗和氣化風(fēng)機(jī)加熱可以獨(dú)立，也可以串聯(lián)運(yùn)行，且使用效率高，其疏水溫度可以優(yōu)先滿足尿素溶解的要求，多余的部分可以考慮排往凝汽器或冷凝水箱。由于該方案運(yùn)行方式靈活，且運(yùn)行工況穩(wěn)定，在某1000MW新建工程上得以應(yīng)用。

（作者單位：神華國華永州發(fā)電有限責(zé)任公司）