660MW超超臨界機組鍋爐吹灰疏水回收利用及經濟性分析

摘 要：電站鍋爐為了防止受熱面結焦每天需要長時間吹灰，吹灰蒸汽帶水容易造成受熱面吹損，所以吹灰時需要大量疏水以保證吹灰蒸汽有足夠的過熱度，此部分疏水外排會造成大量的熱量和工質浪費。本文分析了吹灰疏水不同回收方式的優缺點，總結出回收至除氧器的回收方式經濟性較高。通過介紹該回收方式在某電廠的應用實例，詳細闡述了系統改造方法及吹管調試過程，并對該疏水回收方式進行經濟性分析，得出節水節能效果可觀的結論，對電站鍋爐節能減排有很大的借鑒意義。

關鍵詞：吹灰 疏水回收 節能 經濟性

中圖分類號：TK22 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0176-02

某電廠一期工程為2×660 MW超超臨界燃煤汽輪發電機組。鍋爐吹灰方式為蒸汽吹灰，汽源取自后屏過熱器進口集箱。吹灰母管壓力2-2.5 Mpa，吹灰系統疏水母管壓力1.8Mpa。鍋爐本體吹灰部分有4個疏水點，空預器吹灰部分有1個疏水點，每一疏水管路上布置有一只電動截止閥，控制疏水溫度280℃。疏水經鍋爐大氣擴容器擴容后進入集水箱外排。鍋爐本體每天吹灰2次，空預器每天吹灰4次。鍋爐本體吹灰前需疏水20min，空預器吹灰前需疏水15分鐘，為了保證吹灰蒸汽的過熱度，防止鍋爐受熱面吹損，在整個吹灰過程中疏水門保持一定開度，這樣就造成了熱量和工質的浪費。該廠對吹灰疏水回收方式進行了分析對比，并在2014年進行了系統改造。

1 疏水回收方式對比

1.1 回收到采暖加熱站

廠區采暖加熱站汽側壓力0.3～ 0.4 MPa，吹灰疏水可以不經大氣擴容器，經減壓閥后進入采暖加熱站汽側進行回收。優點：（1）吹灰疏水站至采暖加熱站距離近，管道短，投資小；（2）采暖加熱站對水質要求不高；（3）疏水不經大氣擴容器，可以避免吹灰時大氣擴容器冒汽、噪音。缺點：此方式只能在冬季采暖加熱站投入時才可回收，每年大約3個月。

1.2 回收到凝汽器

吹灰疏水經大氣擴容器后由集水箱進入凝汽器。優點：不用改造，利用集水箱至凝汽器管道即可實現。缺點：（1）需保證集水箱水位計準確可靠，若集水箱水位計不準，集水箱水抽空后，系統閥門不嚴密有凝汽器掉真空的風險。（2）只能對疏水進行回收，不能回收熱量。

1.3 回收至低加

機組額定工況下，五抽壓力0.613 MPa， 溫度283 ℃，吹灰疏水比較適合回收至5號低加汽側。優點：（1）能全年充分利用吹灰疏水熱量；（2）疏水不經大氣擴容器，可以避免吹灰時大氣擴容器冒汽、噪音。缺點：（1）增加汽機系統復雜性，系統可靠性降低，投資增大；（2）5號低加疏水進入凝結水系統，對水質要求高；（3）引起5號低加疏水溫度升高，低加疏水泵汽蝕風險增加。

1.4 回收至除氧器

機組額定工況下四抽壓力1.27 MPa，溫度379℃，吹灰疏水可以回收至除氧器。此回收方式除與回收至5號低加相同的優點外，還具有以下優點：（1）除氧器有預留管道接口，系統改造不需設備改造；（2）四抽蒸汽比五抽蒸汽品質高，吹灰疏水回收至除氧器會排擠四抽用汽量至汽輪機做功，比回收至低加更經濟。缺點：（1）疏水最終進入鍋爐，對水質要求高；（2）控制不當可能會引起除氧器振動、水位波動（見圖1）。

2 疏水回收方式選擇

根據上述分析對比，吹灰疏水回收至除氧器經濟性較其他方式高，該廠選擇了此回收方式。吹灰疏水回收至除氧器需在原系統上需增加的一個2 m容積的疏水回收罐和四個控制調門。鍋爐吹灰疏水經回收罐進行汽水分離，蒸汽經閥3進入除氧器加熱，凝結水經閥2進入鍋爐集水箱。閥1控制回收罐壓力，防止回收罐超壓；閥2控制回收罐水位，將凝結水及時排出，并在回收罐底部形成水封；閥3控制進入除氧器蒸汽量，防止除氧器振動及水位波動；閥4作為疏水回收系統旁路閥。

2.1 系統吹管與調試

為不影響鍋爐給水品質，必須保證進入除氧器的蒸汽品質合格。在系統投運之前，需進行新裝管道清洗。清洗方式選擇蒸汽吹掃，利用吹灰疏水的動能帶走管道內的雜質。管道吹掃分兩個階段。第一階段吹掃范圍為吹灰疏水站—— 回收罐—— 爐集水箱，將閥3前隔離門關閉，調節閥1維持疏水罐壓力1 MPa進行吹掃。第二階段吹掃范圍為吹灰疏水站—— 回收罐—— 閥3—— 臨時吹掃管道外排。每個階段都連續吹掃30 min后停止，系統冷卻后進行第二次吹掃，以保證吹管效果，檢驗Fe離子含量小于200ppb吹管合格。

吹管完畢進行吹灰疏水回收，檢測鍋爐給水品質參數穩定，說明充分吹管后系統清潔程度很高，不會對爐水造成污染。在系統投運過程中，控制暖管速率及回收初期進入除氧器蒸汽量，不會造成除氧器振動及水位波動。

3 經濟性分析

鍋爐吹灰疏水壓力1.6 MPa，溫度280℃，查詢“過熱蒸汽焓值表”得知，在此參數下工質比焓h=2990.21kj/kg。鍋爐吹灰疏水量為8t/h，每天吹灰4h，疏水總量為D=32 t。除氧器為混合式加熱器，在不考慮系統阻力和散熱損失情況想，進入除氧器的工質熱量全部被利用，每天回收熱量Q=1000×D×h=1000×32×2990.21=9.57×107 kj。該廠鍋爐熱效率設計值η=93.75%，標煤發熱量為29307 kj/kg。每天單臺爐吹灰疏水回收熱量折算節省標煤m=Q÷（29307×93.75%）=3.48 t。

另外，每天回收32噸疏水，減少了機組發電水耗。

4 結語

鍋爐吹灰疏水回收至除氧器后，沒有汽水進入鍋爐大氣擴容器，從而消除了鍋爐運行中的排汽及噪音。由于熱量和水的回收利用，降低了機組供電煤耗和補水率，機組經濟性大大提高。

參考文獻

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