火電廠補水方式的選擇探討

楊海婭,谷俊杰

(華北電力大學 能源動力與機械工程學院,河北 保定 071003)

火電廠補水方式的選擇探討

楊海婭,谷俊杰

(華北電力大學 能源動力與機械工程學院,河北 保定 071003)

主要論述以深度除鹽水作為補充水的火電廠改變補水方式所帶來的雙重經濟效益：其一是將補充水入口從除氧器改為凝汽器,提高了回熱經濟性;其二采用補充水進入凝汽器的方式來達到利用排汽的余熱,適當減少冷源損失的目的,改善凝汽器的真空。提出了較合理的補水方式,為老電廠改造,及新電廠的修建提供了節能性的建議.

火電廠;補水點;節能降耗

0 引 言

隨著化學水處理技術的進步,大多數電廠是采用化學深度除鹽水作為補充水,一些老電廠由軟化水逐漸改為深度除鹽水[1]。部分中小型火電廠卻仍舊沿襲過去的補水方式。例如有的火電廠仍然讓補充水先進入低壓除氧器,再經中繼泵打入高壓除氧器而匯入熱力系統。這種補水方式弊端是經濟性差,同時還存在溶解氧經常不合格的問題。只要改變這種補水方式,將補充水直接打入凝汽器,經低壓加熱器進入除氧器,則會改善這種情況。

1 定量分析原理

補水方式引起的作功能力變化,可以用等效熱降原理[2]按帶工質的熱水進入熱系統給與定量分析。圖 1為補水從凝汽器進入的系統,如果不計冷凝器真空變化,由于補水引起的新蒸汽的作功變化,按熱水進系統分析_,得

就是說,化學補水進入冷凝器,在不計真空變化帶來的好處時,不論補水溫度如何,均不會產生作功增益,不會產生作功損失。圖 2為補水從除氧器進入的系統。由于補水引起蒸汽的作功變化,可以用等效熱降原理,按熱水進系統分析得

顯然,補水從除氧器改由凝汽器補入時,新蒸汽等效熱降變化是兩種補水方式引起的作功變

2 計算實例

表 1 各抽汽放熱量計算結果Tab.1 Calculation result of each steam extraction heat kJ/kg

表 2 給水吸熱量計算結果Tab.2 Calculation result of absorbtion feedw ater heat kJ/kg

表3 疏水放熱計算結果Tab.3 Calculation result of hydrophobic heat kJ/kg

表4 等效熱降計算結果Tab.4 Calculation result of equivalent heat dropkJ/kg

表 5 加熱器抽汽效率計算結果Tab.5 Calculation result of extraction steam efficiency in heater %

補水方式改變引起的新蒸汽等效熱降增加

裝置效率相對提高

從以上分析中看出改變補水方式可達到節能的目的。改變補水方式使回熱經濟性有了提高,具有明顯的節能效果。另外,消除了原系統由于大量補水進入除氧器帶來的溶解氧不合格的問題。通過凝汽器補水還有以下優點：一是當補水溫度低于汽輪機排汽溫度時,可以吸收部分凝汽潛熱,減少了冷源損失[3]。二是可以降低凝汽器的壓力,使汽輪機發電量增加。三是補水和凝結水一起通過回熱系統的低壓加熱器從而利用低壓抽汽加熱,這樣與通過除氧器補水相比,減少了高壓抽汽,增加了汽輪機的發電量。

3 凝汽器補水存在的問題

當然凝汽器補水也存在一些問題,凝汽器補水量由兩個因素制約：一是受到主抽汽器,低壓加熱器,凝結水泵的限制,補水量和凝結汽量之和不能超過凝結水量的允許流量。主抽氣器,低壓加熱器均有一額定的通流流量,當流過的水量超過額定流量時,加熱溫度就會降低,減少回熱效果。其二受除氧能力的限制,補水經噴嘴霧化后表面積增加,進而增大和凝汽換熱,使水滴溫度迅速增高,為溶解氧的析出、擴散創造條件。因此凝汽器對補水有一定的除氧能力,但對一定的機組和凝汽器空間,其除氧能力有一定限制。若補充水超過一定限額,將會造成因凝結水含氧量超標腐蝕設備的問題[4]。一般凝汽器補水量不超過凝汽量的 30%[5]是安全的。補水從凝汽器喉部噴出,使其與排汽迅速混合,補水應均勻地充滿凝汽器空間。對汽輪發電機組進行熱力系統分析,依據分析的結果,在冷凝器中增設一套裝置,把化學補水打入凝汽器中,使排出的氣體迅速冷卻,從而提高真空和發電廠的回熱經濟性、同時降低給水中的含量和排汽溫度、火電廠化學補水系統和節能改造技術。

4 結 論

等效焓降法在熱力系統局部變化的定量分析中簡捷、方便、準確,是熱力系統優化、節能改造的理論依據。本文通過對補水點從除氧器改為凝汽器的定量計算,明確了凝汽器補水的優越性,也提出了凝氣器補水存在的問題,還有待進一步研究。

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Chen Guohui,Lin Wanchao,Xing Qinan,et al.An analysis of the economic benefits derived from energy saving through a change in a make upwater supply mode[J].Journal of Engineering for Thermal Energy and Power,2000,15(1)：69-70.

[2]王鐵明.對火電廠補水系統改造技術方案的探討[J].中國科技財富,2009,1(2)：15-16.

[3]劉志申,李慧君.火電廠補水系統優化分析 [J].華北水利水電學院學報,2000,21(2)：38-40.

Liu Zhishen,LiHuijun.Optimaity analysis of complening water system of coal-fired power station[J].Journal of North China Institute of Water Conservacy and Hyd raelectric Power,2000,21(2)：38-40.

[4]林萬超.火電廠熱系統節能理論 [M].西安：西安交通大學出版社,1994.

[5]岳志娟.火力發電廠節能分析 [J].中氮肥,2010,18(1)：50-51.

Yue Zhijuan.Energy analysis of fossil fuel power plant[J] M-Sized Nitrogenous Fertilizer Progress,2010,18(1)：50-51.

Choice of the Way of Water Filling

Yang Haiya,Gu Junjie
(School of Energy Power and Mechanical Engineering,North China Electric Power University,Baoding,Hebei 071003)

This paper discusses in depth saline water in a supplementary thermal changes brought by way of filling double economic benefit：One is to supplement the added water inlet from condenser instead of from deaerator,improves the heatefficiency.By entering the water supplement condenser way to achieve the exhaust steam heatutilization,reduce the loss of cold source,improves the vacuum condenser.The paper puts forward a reasonableway to add water old plant,for the old and the new power plant,the energy conservation of the building provides advice.

power;water;energy consumption

TK 212.4

A

2010-05-25。

楊海婭 (1982-),女,碩士研究生,從事熱經濟分析與節能等工作,E-mail：haiya-3166@163.com。