回熱加熱器水位優化節能技術

撰稿：河北省電力研究院 郭江龍

回熱加熱器是火電廠熱力系統中的重要輔助設備,合理的水位設置是其安全、經濟運行的支點。水位過高時,會導致加熱器給水端差增大,可能會使疏水從抽汽管道流入汽輪機,形成水沖擊,對機組安全產生重大影響。水位過低時,會導致汽水混流狀況出現,加熱器疏水端差增大,汽水混流將會劇烈的沖刷下一級加熱器管壁,導致管壁變薄,甚至可能發生爆管等嚴重事故。

問題提出：由于測量誤差等原因,回熱加熱器測量水位往往低于實際水位,因此盡管回熱加熱器廠家的水位定值設置是合理的,但是僅根據測量水位所確定的回熱加熱器正常水位是一個偏低的水位。現場工程技術人員多將加熱器疏水端差設計值作為衡量標準,對水位進行調整,直至加熱器疏水端差與設計值一致。實際上,一方面加熱器疏水端差應達值并不是一個恒定值,加熱器外部運行參數(如給水和蒸汽的溫度、流量)及內部結構參數(如結垢、堵管)變化后,都會對其產生影響;另一方面水位變化對給水端差和疏水端差影響是反向的,以水位升高為例,水位升高時淹沒部分管束,回熱加熱器換熱面積減小,出口水溫降低,給水端差增大的同時,管束中的水將回熱加熱器疏水冷卻,出現疏水過冷現象,疏水端差將減小。因此,按照這一調整原則所確定的水位往往與最佳水位存在偏差,一定程度上影響了回熱加熱器的運行經濟性。

推薦方法：給水(或疏水)端差增大,均會降低機組運行經濟性,且給水端差和疏水端差對機組經濟性影響權重不同,單純以某一單一指標或端差相對變化量為基準進行水位調整是不恰當的。回熱加熱器水位調整中,應綜合考慮水位調整時給水端差、疏水端差變化對能耗指標的影響,以能耗指標為衡量標準,進行加熱器水位調整。

應用實例：以某供熱機組1號高壓加熱器水位優化調整試驗為例,水位設定值由原先的120 mm(相對基準水位而言)調整為20 mm,給水端差由0.99℃降低至-0.04℃,降低1.03℃,折合煤耗降低約0.020%;疏水端差由3.28℃提高至6.68℃,增高3.40℃,折合煤耗增高約0.003%。綜合2種因素,水位調整后煤耗降低0.017%,約為0.056 g/kWh,節能效益明顯。

建議：由于回熱加熱器水位定值設定會影響加熱器給水端差和疏水端差,且水位對端差的影響程度及端差對煤耗的影響程度均不是線性變化,僅根據加熱器疏水端差為衡量標準的調整方法所確定的水位并不是最佳水位。建議回熱加熱器水位調整中,必須對水位變化所導致的給水端差、疏水端差對能耗指標的影響進行詳細測算,以最大限度的提高加熱器運行經濟性。