熱電廠冷渣機回水管道技術改造淺析

李俊梅+唐彥東+劉歡

摘要：文章闡述了熱電廠提高除氧器入口給水溫度的必要性，對熱電廠冷渣機回水管道技術改造進行了分析論述，改造后的系統應用效果良好，各項指標均優于改造前指標，機組回熱效率提高，緩解了給水管道振動，機組冷源損失降低，具有較好的應用價值，并且符合能源的高質高用的原則和理念。

關鍵詞：回水管道；冷渣機；回熱系統；含氧量；系統優化

中圖分類號：TK227 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0026-02

1 概述

中鹽吉蘭泰熱電廠為兩臺CKZ135-13.24/535/535-1.2型空冷機組配套兩臺UG-480/13.7-M型循環流化床鍋爐單元機組。凝結水經過六級回熱系統后送往鍋爐。回熱系統是利用汽輪機抽汽加熱鍋爐給水的裝置系統，可以提高熱電廠熱力循環效率。鍋爐除渣系統采用干式排渣，爐渣在滾筒冷渣機內，熱量由凝結水交換吸收，從而達到冷卻爐渣回收熱量、提升凝結水溫度的目的。

在機組設計初期，熱電廠凝結水經過除氧器水位調節閥后分兩路進入除氧器，一路由1#、2#、3#低壓加熱器加熱升溫后進入除氧器，另一路經鍋爐4臺冷渣機后接入3#低壓加熱器出口管道進入除氧器。回熱系統分為六段抽汽，一段至六段抽汽依次進入2#、1#高壓加熱器，除氧器，3#、2#、1#低壓加熱器。空冷島凝結水溫度保持在65℃左右，致使冷渣機入口冷卻水溫度較高，影響了冷渣機的安全運行和機組負荷的穩定，在實際操作中，只能通過增加通往冷渣機的冷卻水量的方法來保證冷渣機的安全運行。實際系統流程如下：

圖1 改造前系統流程圖

熱電廠設計除氧器入口給水溫度為135℃，經過兩年的運行，實際入口溫度為115℃，利用熱除氧原理通入三段抽汽加熱后，除氧器水溫為177℃。除氧器入口給水溫度的降低使機組經濟性降低，煤耗增加。針對這一現狀，為了提高除氧器入口給水溫度，熱電廠從生產實際出發，分析得出影響除氧器入口給水溫度的原因，為通往鍋爐側冷渣機的凝結水量過大，致使1#、2#、3#低壓加熱器的過水量不足，低壓加熱器利用率降低，給水溫升不足。為了解決這一難題，利用2013年2#機組大修時機，熱電廠對冷渣機回水管道進行了技術改造。

2 冷渣機回水管道改造

在原有系統的基礎上，熱電廠將冷渣機回水管道改接至1#低壓加熱器出口，冷渣機回水與1#低壓加熱器出口的凝結水混合后，進入2#、3#低壓加熱器繼續加熱，3#低壓加熱器出口混合后給水溫度提升至142℃，進入除氧器。實際系統流程如下：

圖2 改造后系統流程圖

3 系統改造分析

3.1 解決了鍋爐冷渣機與汽輪機低壓加熱器水量矛盾

改造前，為了保證鍋爐冷渣機的安全運行，流經冷渣機冷卻水量占凝結水流量的一半，剩余水量經過1#、2#、3#低壓加熱器利用回熱系統進行加熱，涉及到回熱系統的經濟運行，二者在調節中存在平衡分配的矛盾，改造后凝結水量經過冷渣機后回到2#、3#低壓加熱器繼續加熱，二者的矛盾得以緩解。

3.2 優化系統工藝，緩解了管道振動，保證了系統安全運行

改造前，冷渣機冷卻水量在220t/h左右，回水溫度小于80℃，3#低壓加熱器出口流量在200t/h左右，水溫為145℃，兩路水量由于溫差過大，在3#低壓加熱器出口混合后管道出現輕微振動。改造后，回水接至1#低壓加熱器出口，兩路水溫接近，緩解了管道振動，保證了系統的安全運行。

3.3 除氧器入口水溫提高，給水溫度提高，煤耗降低

改造前，除氧器入口水溫只有115℃，改造后，鍋爐冷渣機回水經過2#、3#低壓加熱器的繼續加熱水溫提升至142℃，除氧器入口給水溫度提高了27℃，在相同的三段抽汽供汽量的情況下，除氧器水溫提高了10℃，給水溫度提升10℃，發電煤耗降低1.13g/kWh，機組效率提升了0.344%。

3.4 機組冷源損失降低，機組背壓降低，機組效益提高

系統改造后，在將除氧器給水加熱到同等溫度水平時，三段抽汽的使用量減少，四段、五段、六段抽汽的投用量增加，汽輪機低壓缸排汽量減少，機組排汽壓力降低，真空提升，經濟性提高。根據真空度每提高1kPa時發電煤耗降低2.26g/kWh的數據計算，2013年機組真空較2012年同期提高2kPa，2013年熱電廠全年節約煤量16170噸，節約283萬元。

3.5 提高了除氧器的除氧效率，降低了除氧器的排空損失

改造前，除氧器入口給水溫度為115℃，進入除氧器后致使除氧器水溫較低，為飽和狀態，給水含氧量高達15ug/L（要求≤7ug/L），除氧器排氧門開度較大，熱量損失增加。改造后，除氧器入口水溫提高，給水含氧量降低，在6ug/L左右，比較容易控制，提高了除氧器的除氧效率，降低了除氧器的排空損失，減少了對鍋爐管束的腐蝕。

3.6 回熱系統效率增加，機組經濟性提高

改造后，流經1#、2#、3#低壓加熱器的凝結水量增加，四段、五段、六段低壓抽汽量增加，在改造前后除氧器水溫持平的情況下，三段抽汽的流量較改造前降低了10t/h，回熱系統效率提高。從而實現了高熱值蒸汽發電，低熱值蒸汽回熱利用的目的，符合熱量的高質高用、低質低用的用能原則。

4 結論

通過熱電廠冷渣機回水管道技術改造，機組回熱效率提高，保證了冷渣機的安全運行，緩解了給水管道振動，機組冷源損失降低，給水含氧量降低，機組真空提高，降低了發電煤耗，機組經濟性提高。此項技改的實施符合能量的高質高用低質低用的理念，在循環流化床鍋爐配套直接空冷的機組中值得推廣應用。

參考文獻

[1] 肖琳，聞朝中.熱電廠汽輪機給水回熱系統分析[J].武漢工程職業技術學院學報，1999，（2）.

[2] 周征宇.熱電廠高壓給水加熱器的節能降耗綜合治理[J].電站輔機，2003，（4）.

[3] 沙建峰，劉繼平，嚴俊杰.低壓加熱器運行缺陷對經濟性影響的計算及其分析[J].河南電力，2000，（4）.

作者簡介：李俊梅（1982-），女，甘肅人，中鹽吉蘭泰鹽化集團有限公司工藝工程師，研究方向：熱能動力及能源。

摘要：文章闡述了熱電廠提高除氧器入口給水溫度的必要性，對熱電廠冷渣機回水管道技術改造進行了分析論述，改造后的系統應用效果良好，各項指標均優于改造前指標，機組回熱效率提高，緩解了給水管道振動，機組冷源損失降低，具有較好的應用價值，并且符合能源的高質高用的原則和理念。

關鍵詞：回水管道；冷渣機；回熱系統；含氧量；系統優化

中圖分類號：TK227 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0026-02

1 概述

中鹽吉蘭泰熱電廠為兩臺CKZ135-13.24/535/535-1.2型空冷機組配套兩臺UG-480/13.7-M型循環流化床鍋爐單元機組。凝結水經過六級回熱系統后送往鍋爐。回熱系統是利用汽輪機抽汽加熱鍋爐給水的裝置系統，可以提高熱電廠熱力循環效率。鍋爐除渣系統采用干式排渣，爐渣在滾筒冷渣機內，熱量由凝結水交換吸收，從而達到冷卻爐渣回收熱量、提升凝結水溫度的目的。

在機組設計初期，熱電廠凝結水經過除氧器水位調節閥后分兩路進入除氧器，一路由1#、2#、3#低壓加熱器加熱升溫后進入除氧器，另一路經鍋爐4臺冷渣機后接入3#低壓加熱器出口管道進入除氧器。回熱系統分為六段抽汽，一段至六段抽汽依次進入2#、1#高壓加熱器，除氧器，3#、2#、1#低壓加熱器。空冷島凝結水溫度保持在65℃左右，致使冷渣機入口冷卻水溫度較高，影響了冷渣機的安全運行和機組負荷的穩定，在實際操作中，只能通過增加通往冷渣機的冷卻水量的方法來保證冷渣機的安全運行。實際系統流程如下：

圖1 改造前系統流程圖

熱電廠設計除氧器入口給水溫度為135℃，經過兩年的運行，實際入口溫度為115℃，利用熱除氧原理通入三段抽汽加熱后，除氧器水溫為177℃。除氧器入口給水溫度的降低使機組經濟性降低，煤耗增加。針對這一現狀，為了提高除氧器入口給水溫度，熱電廠從生產實際出發，分析得出影響除氧器入口給水溫度的原因，為通往鍋爐側冷渣機的凝結水量過大，致使1#、2#、3#低壓加熱器的過水量不足，低壓加熱器利用率降低，給水溫升不足。為了解決這一難題，利用2013年2#機組大修時機，熱電廠對冷渣機回水管道進行了技術改造。

2 冷渣機回水管道改造

在原有系統的基礎上，熱電廠將冷渣機回水管道改接至1#低壓加熱器出口，冷渣機回水與1#低壓加熱器出口的凝結水混合后，進入2#、3#低壓加熱器繼續加熱，3#低壓加熱器出口混合后給水溫度提升至142℃，進入除氧器。實際系統流程如下：

圖2 改造后系統流程圖

3 系統改造分析

3.1 解決了鍋爐冷渣機與汽輪機低壓加熱器水量矛盾

改造前，為了保證鍋爐冷渣機的安全運行，流經冷渣機冷卻水量占凝結水流量的一半，剩余水量經過1#、2#、3#低壓加熱器利用回熱系統進行加熱，涉及到回熱系統的經濟運行，二者在調節中存在平衡分配的矛盾，改造后凝結水量經過冷渣機后回到2#、3#低壓加熱器繼續加熱，二者的矛盾得以緩解。

3.2 優化系統工藝，緩解了管道振動，保證了系統安全運行

改造前，冷渣機冷卻水量在220t/h左右，回水溫度小于80℃，3#低壓加熱器出口流量在200t/h左右，水溫為145℃，兩路水量由于溫差過大，在3#低壓加熱器出口混合后管道出現輕微振動。改造后，回水接至1#低壓加熱器出口，兩路水溫接近，緩解了管道振動，保證了系統的安全運行。

3.3 除氧器入口水溫提高，給水溫度提高，煤耗降低

改造前，除氧器入口水溫只有115℃，改造后，鍋爐冷渣機回水經過2#、3#低壓加熱器的繼續加熱水溫提升至142℃，除氧器入口給水溫度提高了27℃，在相同的三段抽汽供汽量的情況下，除氧器水溫提高了10℃，給水溫度提升10℃，發電煤耗降低1.13g/kWh，機組效率提升了0.344%。

3.4 機組冷源損失降低，機組背壓降低，機組效益提高

系統改造后，在將除氧器給水加熱到同等溫度水平時，三段抽汽的使用量減少，四段、五段、六段抽汽的投用量增加，汽輪機低壓缸排汽量減少，機組排汽壓力降低，真空提升，經濟性提高。根據真空度每提高1kPa時發電煤耗降低2.26g/kWh的數據計算，2013年機組真空較2012年同期提高2kPa，2013年熱電廠全年節約煤量16170噸，節約283萬元。

3.5 提高了除氧器的除氧效率，降低了除氧器的排空損失

改造前，除氧器入口給水溫度為115℃，進入除氧器后致使除氧器水溫較低，為飽和狀態，給水含氧量高達15ug/L（要求≤7ug/L），除氧器排氧門開度較大，熱量損失增加。改造后，除氧器入口水溫提高，給水含氧量降低，在6ug/L左右，比較容易控制，提高了除氧器的除氧效率，降低了除氧器的排空損失，減少了對鍋爐管束的腐蝕。

3.6 回熱系統效率增加，機組經濟性提高

改造后，流經1#、2#、3#低壓加熱器的凝結水量增加，四段、五段、六段低壓抽汽量增加，在改造前后除氧器水溫持平的情況下，三段抽汽的流量較改造前降低了10t/h，回熱系統效率提高。從而實現了高熱值蒸汽發電，低熱值蒸汽回熱利用的目的，符合熱量的高質高用、低質低用的用能原則。

4 結論

通過熱電廠冷渣機回水管道技術改造，機組回熱效率提高，保證了冷渣機的安全運行，緩解了給水管道振動，機組冷源損失降低，給水含氧量降低，機組真空提高，降低了發電煤耗，機組經濟性提高。此項技改的實施符合能量的高質高用低質低用的理念，在循環流化床鍋爐配套直接空冷的機組中值得推廣應用。

參考文獻

[1] 肖琳，聞朝中.熱電廠汽輪機給水回熱系統分析[J].武漢工程職業技術學院學報，1999，（2）.

[2] 周征宇.熱電廠高壓給水加熱器的節能降耗綜合治理[J].電站輔機，2003，（4）.

[3] 沙建峰，劉繼平，嚴俊杰.低壓加熱器運行缺陷對經濟性影響的計算及其分析[J].河南電力，2000，（4）.

作者簡介：李俊梅（1982-），女，甘肅人，中鹽吉蘭泰鹽化集團有限公司工藝工程師，研究方向：熱能動力及能源。

摘要：文章闡述了熱電廠提高除氧器入口給水溫度的必要性，對熱電廠冷渣機回水管道技術改造進行了分析論述，改造后的系統應用效果良好，各項指標均優于改造前指標，機組回熱效率提高，緩解了給水管道振動，機組冷源損失降低，具有較好的應用價值，并且符合能源的高質高用的原則和理念。

關鍵詞：回水管道；冷渣機；回熱系統；含氧量；系統優化

中圖分類號：TK227 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0026-02

1 概述

中鹽吉蘭泰熱電廠為兩臺CKZ135-13.24/535/535-1.2型空冷機組配套兩臺UG-480/13.7-M型循環流化床鍋爐單元機組。凝結水經過六級回熱系統后送往鍋爐。回熱系統是利用汽輪機抽汽加熱鍋爐給水的裝置系統，可以提高熱電廠熱力循環效率。鍋爐除渣系統采用干式排渣，爐渣在滾筒冷渣機內，熱量由凝結水交換吸收，從而達到冷卻爐渣回收熱量、提升凝結水溫度的目的。

在機組設計初期，熱電廠凝結水經過除氧器水位調節閥后分兩路進入除氧器，一路由1#、2#、3#低壓加熱器加熱升溫后進入除氧器，另一路經鍋爐4臺冷渣機后接入3#低壓加熱器出口管道進入除氧器。回熱系統分為六段抽汽，一段至六段抽汽依次進入2#、1#高壓加熱器，除氧器，3#、2#、1#低壓加熱器。空冷島凝結水溫度保持在65℃左右，致使冷渣機入口冷卻水溫度較高，影響了冷渣機的安全運行和機組負荷的穩定，在實際操作中，只能通過增加通往冷渣機的冷卻水量的方法來保證冷渣機的安全運行。實際系統流程如下：

圖1 改造前系統流程圖

熱電廠設計除氧器入口給水溫度為135℃，經過兩年的運行，實際入口溫度為115℃，利用熱除氧原理通入三段抽汽加熱后，除氧器水溫為177℃。除氧器入口給水溫度的降低使機組經濟性降低，煤耗增加。針對這一現狀，為了提高除氧器入口給水溫度，熱電廠從生產實際出發，分析得出影響除氧器入口給水溫度的原因，為通往鍋爐側冷渣機的凝結水量過大，致使1#、2#、3#低壓加熱器的過水量不足，低壓加熱器利用率降低，給水溫升不足。為了解決這一難題，利用2013年2#機組大修時機，熱電廠對冷渣機回水管道進行了技術改造。

2 冷渣機回水管道改造

在原有系統的基礎上，熱電廠將冷渣機回水管道改接至1#低壓加熱器出口，冷渣機回水與1#低壓加熱器出口的凝結水混合后，進入2#、3#低壓加熱器繼續加熱，3#低壓加熱器出口混合后給水溫度提升至142℃，進入除氧器。實際系統流程如下：

圖2 改造后系統流程圖

3 系統改造分析

3.1 解決了鍋爐冷渣機與汽輪機低壓加熱器水量矛盾

改造前，為了保證鍋爐冷渣機的安全運行，流經冷渣機冷卻水量占凝結水流量的一半，剩余水量經過1#、2#、3#低壓加熱器利用回熱系統進行加熱，涉及到回熱系統的經濟運行，二者在調節中存在平衡分配的矛盾，改造后凝結水量經過冷渣機后回到2#、3#低壓加熱器繼續加熱，二者的矛盾得以緩解。

3.2 優化系統工藝，緩解了管道振動，保證了系統安全運行

改造前，冷渣機冷卻水量在220t/h左右，回水溫度小于80℃，3#低壓加熱器出口流量在200t/h左右，水溫為145℃，兩路水量由于溫差過大，在3#低壓加熱器出口混合后管道出現輕微振動。改造后，回水接至1#低壓加熱器出口，兩路水溫接近，緩解了管道振動，保證了系統的安全運行。

3.3 除氧器入口水溫提高，給水溫度提高，煤耗降低

改造前，除氧器入口水溫只有115℃，改造后，鍋爐冷渣機回水經過2#、3#低壓加熱器的繼續加熱水溫提升至142℃，除氧器入口給水溫度提高了27℃，在相同的三段抽汽供汽量的情況下，除氧器水溫提高了10℃，給水溫度提升10℃，發電煤耗降低1.13g/kWh，機組效率提升了0.344%。

3.4 機組冷源損失降低，機組背壓降低，機組效益提高

系統改造后，在將除氧器給水加熱到同等溫度水平時，三段抽汽的使用量減少，四段、五段、六段抽汽的投用量增加，汽輪機低壓缸排汽量減少，機組排汽壓力降低，真空提升，經濟性提高。根據真空度每提高1kPa時發電煤耗降低2.26g/kWh的數據計算，2013年機組真空較2012年同期提高2kPa，2013年熱電廠全年節約煤量16170噸，節約283萬元。

3.5 提高了除氧器的除氧效率，降低了除氧器的排空損失

改造前，除氧器入口給水溫度為115℃，進入除氧器后致使除氧器水溫較低，為飽和狀態，給水含氧量高達15ug/L（要求≤7ug/L），除氧器排氧門開度較大，熱量損失增加。改造后，除氧器入口水溫提高，給水含氧量降低，在6ug/L左右，比較容易控制，提高了除氧器的除氧效率，降低了除氧器的排空損失，減少了對鍋爐管束的腐蝕。

3.6 回熱系統效率增加，機組經濟性提高

改造后，流經1#、2#、3#低壓加熱器的凝結水量增加，四段、五段、六段低壓抽汽量增加，在改造前后除氧器水溫持平的情況下，三段抽汽的流量較改造前降低了10t/h，回熱系統效率提高。從而實現了高熱值蒸汽發電，低熱值蒸汽回熱利用的目的，符合熱量的高質高用、低質低用的用能原則。

4 結論

通過熱電廠冷渣機回水管道技術改造，機組回熱效率提高，保證了冷渣機的安全運行，緩解了給水管道振動，機組冷源損失降低，給水含氧量降低，機組真空提高，降低了發電煤耗，機組經濟性提高。此項技改的實施符合能量的高質高用低質低用的理念，在循環流化床鍋爐配套直接空冷的機組中值得推廣應用。

參考文獻

[1] 肖琳，聞朝中.熱電廠汽輪機給水回熱系統分析[J].武漢工程職業技術學院學報，1999，（2）.

[2] 周征宇.熱電廠高壓給水加熱器的節能降耗綜合治理[J].電站輔機，2003，（4）.

[3] 沙建峰，劉繼平，嚴俊杰.低壓加熱器運行缺陷對經濟性影響的計算及其分析[J].河南電力，2000，（4）.

作者簡介：李俊梅（1982-），女，甘肅人，中鹽吉蘭泰鹽化集團有限公司工藝工程師，研究方向：熱能動力及能源。