付亦葳，于新穎，江浩

（西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司，西安　710032）

某電廠疏水改造的熱經(jīng)濟(jì)性分析

付亦葳，于新穎，江浩

（西安西熱節(jié)能技術(shù)有限公司，西安710032）

某電廠存在低負(fù)荷時(shí)低壓加熱器疏水不暢的問(wèn)題，通過(guò)分析其運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備安裝情況可知，低負(fù)荷下低壓加熱器之間壓差不足以克服設(shè)備之間的阻力。提出了增設(shè)疏水泵的改造措施，進(jìn)一步提出2種不同的改造方案，分析了2種方案的熱經(jīng)濟(jì)性。

低壓加熱器；疏水泵；節(jié)能；熱力系統(tǒng)

0　引言

現(xiàn)代火電機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行已經(jīng)成為常態(tài)，而低負(fù)荷狀態(tài)下，低壓加熱器（以下簡(jiǎn)稱低加）抽汽口之間的壓差減小，對(duì)于逐級(jí)自流的機(jī)組來(lái)說(shuō)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)疏水不暢的問(wèn)題，導(dǎo)致危急疏水打開(kāi)，疏水排入凝汽器中，既增加了凝汽器熱負(fù)荷，也損失了疏水的熱量，導(dǎo)致機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性下降［1］。以某超臨界600 MW機(jī)組為例，對(duì)存在問(wèn)題的#1，#2低加增設(shè)疏水泵，并分析其對(duì)機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性的影響。

1　疏水不暢原因分析

該機(jī)組屬于20世紀(jì)80年代ABB公司制造的超臨界600MW類型，主蒸汽參數(shù)為2.42 MPa，538℃，再熱蒸汽溫度566℃，設(shè)計(jì)熱耗7646.8kJ/（kW·h）?；?zé)嵯到y(tǒng)的#7，#8低加布置在同一層，但是距離較遠(yuǎn)，當(dāng)負(fù)荷低于60%左右時(shí)，出現(xiàn)疏水不暢的問(wèn)題。

根據(jù)機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以得到機(jī)組在不同負(fù)荷下，#7，#8低加抽汽之間的壓差，如圖1所示。

圖1　#7，#8低壓加熱器加壓差與負(fù)荷的關(guān)系

可以看出在60%負(fù)荷之下，#7，#8低加的壓差已經(jīng)降至0.030 MPa左右，而#7疏水出口至#8疏水入口的標(biāo)高差是2.5 m，相當(dāng)于0.025 MPa的壓差。而且當(dāng)#7，#8低加的布置距離超過(guò)10 m，再考慮閥門(mén)阻力等，0.030 MPa的壓差已經(jīng)不足以克服阻力，保證疏水系統(tǒng)的正常運(yùn)行［2］。

2　疏水改造方案

針對(duì)此問(wèn)題，本文提出改變?cè)械闹鸺?jí)自流的疏水方式，增設(shè)疏水泵，將#7低加疏水打入#7給水出口，進(jìn)入#6低加。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置方式的不同，提出2種方案：（1）從正常疏水口進(jìn)入疏水泵，原有的疏水冷卻器仍然正常作用（如圖2所示）；（2）從危急疏水口進(jìn)入疏水泵，原有的疏水冷卻器不再工作（如圖3所示）。

圖2　疏水改造方案1

圖3　疏水改造方案2

為了與機(jī)組實(shí)際運(yùn)行狀況作對(duì)比，將基準(zhǔn)工況設(shè)置為#7低加危急疏水打開(kāi)的情況，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用EBSILON計(jì)算軟件得到機(jī)組熱耗率的變化，從計(jì)算結(jié)果可以看出增設(shè)疏水泵后，原有的疏水冷卻器正常工作反倒會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性降低，見(jiàn)表1。

表1　熱耗率的變化

3　方案2原優(yōu)于方案1的原因分析

為分析方案2熱經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于方案1的具體原因，采用物理意義清晰的等效熱降法對(duì)2種方案進(jìn)行計(jì)算［3］。

根據(jù)疏水泵的設(shè)置，采用以下公式計(jì)算：

式中：Δh為新蒸汽有效比焓降增加值；α7為#7低加疏水份額；h7ss為#7低加疏水比焓；h7ck為#7低加出口水比焓；Δhr為凝結(jié)水在#7，#8低加中上升的比焓；ηr為#6，#7，#8低加的抽汽效率。

根據(jù)以上公式的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

表2　疏水冷卻器停運(yùn)計(jì)算結(jié)果

表3　疏水冷卻器工作計(jì)算結(jié)果

以上計(jì)算結(jié)果表明，增設(shè)疏水泵后機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性提高主要是因?yàn)?7低加的疏水進(jìn)入主凝結(jié)水管道后代替一部分原來(lái)從凝汽器出口進(jìn)入回?zé)嵯到y(tǒng)的凝結(jié)水，導(dǎo)致#7，#8低加的抽汽量減少。在疏水冷卻器停運(yùn)的工況下，#6低加的疏水溫度較高，與#6低加進(jìn)口的給水混合后使其溫度升高0.95%，因此，#6低加的進(jìn)汽也相應(yīng)地減少2.39%。在增設(shè)疏水泵后如果疏水冷卻器保持正常工作，雖然是#7低加的抽汽量降低更多，但是也導(dǎo)致進(jìn)入#6低加的給水的溫度相對(duì)原來(lái)降低2.50%，使#6低加的進(jìn)汽增加5.42%。因此，增設(shè)疏水泵后，原有的疏水冷卻器正常工作反而會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性降低［4］。

4　結(jié)論

從以上的計(jì)算和分析可以得出，按照方案1，2對(duì)#7低加增設(shè)疏水泵后，機(jī)組在設(shè)計(jì)負(fù)荷下的熱耗率會(huì)分別下降12和16 kJ/（kW·h）。

由于方案1工況下，#6進(jìn)口水溫降低過(guò)多，導(dǎo)致#6低加抽汽增加，所以方案2的熱經(jīng)濟(jì)性要優(yōu)于方案1。

［1］揭興松.加熱器疏水泵對(duì)火電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響［J］.電站輔機(jī)，1984（3）：26-31.

［2］呂鵬飛.600 MW超臨界機(jī)組低壓加熱器正常疏水改造［J］.華電技術(shù)，2010，32（4）：12-13，41.

［3］馬勇.某超超臨界600 MW機(jī)組增加低加疏水泵后等效熱降計(jì)算［J］.電站輔機(jī)，2012（1）：36-38.

［4］梁娜，張宗珩.某600 MW機(jī)組低壓加熱器疏水系統(tǒng)優(yōu)化［J］.熱力發(fā)電，2012（6）：8-10.

（本文責(zé)編：齊琳）

TM 621

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1674-1951（2016）08-0061-02

2016-03-17；

2016-06-30

付亦葳（1994—），男，河南安陽(yáng)人，在讀碩士研究生，從事火電機(jī)組的節(jié)能改造方面的研究工作（E-mail：fuyiwei＠tpri.com.cn）。