降低鍋爐吹管成本的補水方式

吳志偉

(中國華電集團貴港發(fā)電有限公司，廣西 貴港 537100)

0 引言

火力發(fā)電機組在鍋爐吹管期間的耗汽是一個不可逆的過程，為了確保鍋爐吹管的成功，鍋爐給水補水的可靠性十分關(guān)鍵。目前，600MW超臨界燃煤火電機組鍋爐吹管時主要通過啟動凝結(jié)水輸送泵向汽輪機凝結(jié)器或排氣裝置熱水井進行補水，確保除氧器水位正常運行(凝結(jié)器處于負壓狀態(tài)時補水較快)，而西北某電廠660 MW超臨界燃煤直接空冷機組的補水方式設計為凝結(jié)水輸送泵通過大管徑管道向除氧器補水，通過小管徑管道向排氣裝置熱水井補水，此設計在不啟動凝結(jié)水泵向除氧器補水的情況下完全能滿足鍋爐吹管期間的補水要求。

1 系統(tǒng)概況

汽輪機低壓缸排汽在空冷島中經(jīng)過換熱冷卻形成凝結(jié)水后流回排汽裝置，由凝結(jié)水泵增壓后，依次經(jīng)精處理裝置，軸封加熱器，#7A，#7B，#6，#5低壓加熱器至除氧器。另外，凝結(jié)水系統(tǒng)還向輔助蒸汽系統(tǒng)、低壓旁路、疏水擴容器等提供減溫水和雜用水。凝結(jié)水采用中壓精處理裝置，系統(tǒng)中設2臺100%容量的立式凝結(jié)水泵、4臺低壓加熱器(#5，#6，#7A，#7B)、1臺軸封加熱器、1臺內(nèi)置式除氧器、1臺凝結(jié)水輸送泵和2臺凝結(jié)水補水泵。#5，#6低壓加熱器、凝結(jié)水精處理裝置均設有各自的凝結(jié)水旁路，#7A，#7B低壓加熱器設有大旁路。軸封加熱器出口凝結(jié)水管道上有一路最小流量再循環(huán)管至排汽裝置，再循環(huán)流量取凝結(jié)水泵最小流量與軸封加熱器最小流量的大者。#7A，#7B低壓加熱器凝結(jié)水入口管道上設有調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)除氧器水位。#5低壓加熱器出口凝結(jié)水管路上接一路至有壓放水排水管道，用于機組啟動清洗時排放水質(zhì)不合格的凝結(jié)水。凝結(jié)水補水箱配備1臺凝結(jié)水輸送泵和2臺凝結(jié)水補水泵。凝結(jié)水輸送泵在機組啟動時向凝結(jié)水系統(tǒng)充水;當機組正常運行時，通過凝結(jié)水補水泵向排汽裝置補水。排汽裝置補水管道上設有調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)排汽裝置熱井水位。

2 技術(shù)方案

本文采取的技術(shù)方案是不啟動凝結(jié)水泵而只啟動凝結(jié)水輸送泵或凝結(jié)水補水泵，向凝結(jié)水雜用水用戶供水并向除氧器補水，既可滿足鍋爐吹管工作需要又能節(jié)約廠用電，降低鍋爐吹管成本。

3 具體實施方法

鍋爐吹管期間，鍋爐給水補水過程未能達到節(jié)能的目的，沒有充分利用其補水系統(tǒng)的設計功能，致使凝結(jié)水泵經(jīng)常處于凝結(jié)水循環(huán)空耗狀態(tài)，浪費廠用電，增加了鍋爐吹管成本。該廠凝結(jié)水系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

凝結(jié)水泵、凝結(jié)水輸送泵及凝結(jié)水補水泵額定參數(shù)如下。

(1)凝結(jié)水泵。額定流量，1830 m3/h;額定電流，142.6 A;額定電壓，10 kV。

(2)凝結(jié)水輸送泵。額定流量，650 m3/h;額定電流，35.3 A;額定電壓，10 kV。

(3)凝結(jié)水補水泵。額定流量，65 m3/h;額定電流，56.3 A;額定電壓，380 V。

鍋爐吹管期間，使用#1凝結(jié)水泵(變頻調(diào)節(jié))向除氧器進水，同時也啟動凝結(jié)水輸送泵向除氧器補水。凝結(jié)水輸送泵向排氣裝置熱井補水的管道管徑較小，只能滿足機組正常運行狀態(tài)下的補水，#1凝結(jié)水泵向除氧器的進水量非常有限，吹管過程中基本處于再循環(huán)運行狀態(tài)，造成能量空耗。而凝結(jié)水輸送泵至除氧器的補水管道管徑較大，在不啟動凝結(jié)水泵的情況下完全能滿足除氧器補水需要。

圖1 凝結(jié)水系統(tǒng)

鍋爐吹管期間，主、再熱蒸汽管道上的所有疏水均加裝堵板，沒有任何疏水進入擴容器，幾乎用不到凝結(jié)水減溫水，所以凝結(jié)水輸送泵至凝結(jié)水母管的注水管可為其他減溫水及雜用水用戶提供足夠的用水量。

由上述可見，在鍋爐吹管期間可以停運凝結(jié)水泵，僅運行凝結(jié)水輸送泵補充給水，降低吹管成本。

4 經(jīng)濟效益分析

鍋爐吹管期間，凝結(jié)水泵變頻最低轉(zhuǎn)速為900 r/min，凝結(jié)水再循環(huán)門全開時，凝結(jié)水泵電機電壓為10000V，電流為30A左右，凝結(jié)水流量為400t/h左右，整個吹管期間#1凝結(jié)水泵累計運行約72 h，消耗電能33.672 MW·h(不帶變頻的凝結(jié)水泵耗能更多)，以電價1.2元/(kW·h)計算，可節(jié)約外購電費(300 MW以上機組大多數(shù)是單元接線，機組停運后輔機用電都是從電網(wǎng)倒送)40406元。

5 結(jié)論

經(jīng)分析計算，在鍋爐吹管期間停運凝結(jié)水泵，僅靠凝結(jié)水輸送泵進行補水，可節(jié)約廠用電，有效降低鍋爐吹管成本。

［1］胡念蘇.汽輪機設備及系統(tǒng)［M］.北京:中國電力出版社，2006.