梅鋼電廠水汽取樣系統(tǒng)節(jié)能策略的應用

摘要：文章簡單介紹了電廠三大主要生產(chǎn)系統(tǒng)之一的水汽取樣系統(tǒng)的重要作用、基本組成及主要檢測項目，闡述了梅山鋼鐵公司能源有限公司水汽取樣系統(tǒng)的防止跑冒滴漏、串級使用和循環(huán)使用的三種節(jié)能策略的詳細應用，三種節(jié)能策略相互交織、相互配合，達到了合理的使用效果和最佳節(jié)能效果。

關鍵詞：水汽取樣；電廠；節(jié)能；策略

中圖分類號：TH165 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）18-0128-02

1 概述

水汽系統(tǒng)是發(fā)電廠繼燃燒系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)之外的三大主要生產(chǎn)系統(tǒng)之一，水作為傳播介質，在水、汽系統(tǒng)中循環(huán)運行，在水汽循環(huán)系統(tǒng)的運行過程中，根據(jù)不同水質的變化情況，防止鍋爐及熱力系統(tǒng)產(chǎn)生結垢、腐蝕與積鹽，以確保機組的安全、經(jīng)濟運行是火電廠水汽監(jiān)督的主要任務。若是系統(tǒng)內氧含量超標，會造成氧腐蝕；爐水含鹽量超標，會造成爐管及過熱器積鹽，最終導致鍋爐爆管事故的發(fā)生。因此，設置水汽取樣在線監(jiān)測裝置的目的是自動連續(xù)監(jiān)測機組的水汽質量，確保含鹽量、硬度、酸堿度等指標滿足標準要求，最大限度降低電廠鍋爐水冷壁、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器等各受熱面受到磨損而使部件的管壁減薄，為機組的運行調整提供可靠的依據(jù)。運行時若發(fā)現(xiàn)某項指標超標，可隨時采用相應的對策，如調整磷酸鹽、除氧劑等加藥量，改變連續(xù)排污量及間斷排污量等。

2 電廠水汽取樣系統(tǒng)簡介

2.1 組成

電廠水汽取樣系統(tǒng)通常包括三部分：（1）對樣水進行減溫減壓、排污、截止的高溫高壓架，主要由截止閥、冷卻器、球閥、減壓閥、管路系統(tǒng)、框架等組成；（2）對樣水進行取樣、分析、過濾、調節(jié)的低溫儀表架，主要由化學儀表、節(jié)流閥、安全閥、電磁閥、數(shù)顯溫控儀、取樣閥、管路系統(tǒng)、框架等組成；（3）使樣水溫度恒定在25℃左右的恒溫裝置，主要包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、管路系統(tǒng)、框架等。按照在線化學儀表采樣架方法安裝，按照樣品與取樣器、導管、冷卻系統(tǒng)接觸時間越短越好的原則，盡量將高溫高壓架、低溫儀表架與恒溫裝置三者分別隔離。

2.2 主要檢測項目

根據(jù)電廠機組熱力系統(tǒng)的特點，一般情況監(jiān)測項目有：過熱蒸汽（CC、SiO₂、Na ），飽和蒸汽（CC），爐水（PH、SC、PO4），鍋爐給水（PH、CC、O₂），汽機凝結水（CC、O₂），發(fā)電機內冷水（PH、CC）。

3 水汽取樣系統(tǒng)在我廠的節(jié)能策略

3.1 防止跑冒滴漏策略

從水汽取樣系統(tǒng)的組成可以看出，每路樣水的連接部件較多，管路較復雜，梅鋼電廠部分機組水汽取樣系統(tǒng)已使用十余年，接頭處滲漏點較多，造成跑冒滴漏現(xiàn)象且不易處理。

3.1.1 改進管路連接方式。由于樣水管路敷設時采用卡套聯(lián)接，卡套式接頭的性能質量除了與零件的材料、制造精確度、導管的橢圓度等有關外，還與裝配的質量有重要關系。為了防止跑冒滴漏現(xiàn)象，對樣水管路連接及敷設方式進行改進，在一次閥后的中、低壓儀表管路上面采用焊接式（焊接連接就是采用電焊或者氬弧焊進行的儀表管路連接）；在終端聯(lián)接處及管路與設備連接處采用螺紋式連接（螺紋聯(lián)接是一種簡便的連接方式，它主要通過密封螺紋來防止泄漏）。

3.1.2 避免蹩壓現(xiàn)象的技術。有些跑冒滴漏是由于管道的堵塞，造成蹩壓，從而連接部件物防承受超范圍的壓力，從最弱部位泄壓造成跑冒滴漏。最有效的方法是定期對過濾器、冷卻器、電極、流通池、內部管路等清洗疏通。

同時我們運用多單元保護策略，當減壓閥后樣水壓力超過0.3MPa，采取安全閥動作卸壓保護，同時伴有聲光報警，而當樣水壓力恢復到0.3MPa以下時安全閥又將自動關閉，保證系統(tǒng)正常工作。當減壓閥后樣水溫度超過40℃，電磁閥動作，將超溫樣水從旁路排出，同時伴有聲光報警，當樣水溫度低于40℃時電磁閥自動釋放，系統(tǒng)正常工作。采用冷卻水壓力過低保護裝置，當冷卻水流量低于0.12MPa或中斷，自動開啟樣水電磁閥排掉部分樣水，以保護分析儀表傳感器，同時伴有聲光報警，當冷卻水壓力大于0.12MPa時電磁閥自動釋放，系統(tǒng)恢復正常。

3.2 串級使用策略

同一測量點的不同測量項目原來是分別由調節(jié)閥、轉子流量計、樣水過濾器及測量回路構成（如圖1），如果某測點需要測量CC、PH、O₂這三個項目，樣水必須分別經(jīng)過這三個項目的調節(jié)閥、轉子流量計、樣水過濾器及測量回路后向外排出，另外再加一路人工取樣后向外排出。

通過實驗室數(shù)次實驗后得出結論，樣水先后經(jīng)過CC、PH、O₂電極后對測量結果無影響，之后再經(jīng)人工測量完外排（如圖2），將同一測點的不同測量項目共用一路調節(jié)閥、轉子流量計、樣水過濾器，之后依次經(jīng)過CC、PH、O₂電極，各電極管路首尾串聯(lián)，末端排水供人工取樣用，將每個測點的樣水損耗由原來的多路減為1路。

3.3 循環(huán)使用策略

發(fā)電機內冷水的CC和PH的測量使用閉式循環(huán)，避免經(jīng)人工取樣和在線儀表監(jiān)督后，內冷水的大量流失，以減少發(fā)電機內冷水的浪費和補水，從而減少水能的浪費。

3.4 串級使用和循環(huán)使用交織策略

我廠水汽取樣系統(tǒng)原來分為一級冷卻和二級冷卻，二級冷卻采用漩渦高效筒式冷卻器冷卻，冷卻效率高，能耗低。而一級冷卻器為敞開式冷卻桶，需要冷卻水的壓力較高，供水泵電能消耗較大，敞開式存在冷卻水的蒸發(fā)和漂滴，造成水量損失；原來一級冷卻水和二級冷卻水冷卻完畢后分別直接外排。改進后將串級使用策略和循環(huán)使用策略交織使用，將原來的二級冷卻方式改為現(xiàn)在的串路密閉式循環(huán)冷卻方式，即將二級冷卻器由原來的敞開式改為密閉式，避免冷卻水的消耗和減少電能的消耗；將一級冷卻和二級冷卻串級使用，冷卻水先從二級冷卻進口進入冷卻系統(tǒng)，再將二級冷卻的排水用至一級冷卻的進水，使用后從一級冷卻出口排出，經(jīng)過回收冷卻后再回到二級冷卻的入口，如此循環(huán)使用。

4 結語

水汽取樣系統(tǒng)提高了水汽質量監(jiān)督的準確性，保證了機組熱力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，減少了機組發(fā)生爆管事故而造成損失。水資源的短缺和水環(huán)境的污染給人類的生存與發(fā)展帶來了巨大的威脅，是人類必須面對的嚴重環(huán)境問題，梅鋼電廠水汽取樣系統(tǒng)節(jié)能策略的應用，不但減少了水資源的浪費，而且降低了電能和熱能的消耗，三種節(jié)能策略相互交織、相互配合，達到了合理的使用效果和最佳節(jié)能效果。

參考文獻

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