在鍋爐連續排污的水循環系統中,汽包連續產生蒸汽,使爐水的含鹽濃度逐漸提高。為保證爐水品質,常規的做法是設置一級連續排污擴容器,以控制汽包內爐水水質在允許范圍內,從而保證鍋爐蒸汽品質合格。由于排污水直接由汽包排出,壓力較大、溫度較高、流量較大(根據DL 5000-2000《火力發電廠設計技術規程》的規定,汽包鍋爐正常排污率不得低于鍋爐最大連續蒸發量的0.3%),如何充分利用這部分能量,是大型火電機組節能減排的重要研究課題之一。
問題提出:鍋爐連續排污系統是讓高壓、高溫的排污水通過壓力較低的擴容器擴容蒸發,產生品質較好的擴容蒸汽,回收部分工質和熱量;擴容器內尚未蒸發掉、含鹽濃度高的排污水,可通過表面式排污水冷卻器再回收部分熱量。由于回收的擴容蒸汽是靠排污水的壓降(能位貶值)產生,所以隨著擴容器壓力的降低,雖然回收工質的數量增多,但回收的熱能質量(品位)降低。因此,回收工質數量和熱能質量之間的矛盾,最終將反映到鍋爐連續排污系統的實際熱經濟效益上,如何在能量與質量之間尋求平衡點是其經濟運行的關鍵。
推薦方法:采用多級串聯的連續排污系統是解決這一問題的有效措施之一。如在兩級擴容系統中,鍋爐連續排污水先進入高壓擴容器,擴容未蒸發掉的排污水,再引入低壓擴容器。擴容器的壓力決定于所連接回熱加熱器的汽側壓力。當其他條件不變,而兩級利用系統中低壓擴容器的壓力與傳統一級連續排污擴容器壓力相同時(即他們都引入相同的回熱加熱器中),則2個系統的工質回收數量基本相等,但在兩級系統的熱能回收中,高壓擴容器蒸汽質量較高,且排擠的是壓力較高的回熱抽汽,因此兩級利用系統可獲得比傳統一級利用系統更高的實際熱經濟效益。
應用實例:以某200 MW機組凝汽機組為例,采用一級擴容時將擴容蒸汽引入除氧器中;采用兩級擴容時將高壓擴容器擴容蒸汽引入2號高壓加熱器,低壓擴容器擴容蒸汽引入除氧器。2個系統回收工質數量基本一致,但定量分析表明,與采用一級擴容器相比,采用兩級擴容器,機組煤耗約降低0.02%,節能效益顯著。
建議:對于工質損失較多,補水量大,鍋爐汽包排污量相應較多,特別是采用直接汽網供熱的機組,鍋爐連續排污應優先考慮采用兩級擴容器,以提高機組運行經濟性。但鍋爐連續排污系統采用高、低壓兩級擴容器的熱經濟性提高是以增加一級擴容器設備及管道為代價的,因此應對技術經濟進行綜合比較后合理選擇。