350MW超臨界供熱機(jī)組熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)優(yōu)化

郭 強(qiáng)

（西安熱電有限責(zé)任公司，陜西 西安 710086）

熱網(wǎng)加熱器疏水系統(tǒng)是熱網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，其系統(tǒng)配置關(guān)系到熱網(wǎng)系統(tǒng)及整個(gè)熱力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。某工程建設(shè)2×350MW超臨界濕冷熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，采暖抽汽參數(shù)為0.4MPa，250℃，單臺(tái)機(jī)最大抽汽量為550 t/h，年供熱2880h，熱負(fù)荷充足穩(wěn)定。熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)原設(shè)計(jì)方案為：熱網(wǎng)加熱器設(shè)疏水冷卻段，出口疏水溫度為90℃，疏水再流經(jīng)一級(jí)疏水冷卻器，被凝結(jié)水冷卻至38℃后，進(jìn)入凝汽器，最終混入凝結(jié)水系統(tǒng)，經(jīng)過化學(xué)精處理裝置進(jìn)入鍋爐。

根據(jù)汽輪機(jī)廠的熱平衡圖，在最大抽汽工況時(shí)，6-8號(hào)低加均需解列，汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行嚴(yán)重異常；同時(shí)低加疏水進(jìn)入凝汽器流量為96t/h，溫度為73.3℃，而凝結(jié)水溫度為32.8℃，低加疏水熱量損失偏高。上述情況顯然會(huì)影響電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，為此，我們展開了設(shè)計(jì)優(yōu)化工作。

1 熱網(wǎng)疏水回水溫度優(yōu)化

根據(jù)《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50660-2011）的有關(guān)規(guī)定，熱網(wǎng)疏水不能直接進(jìn)入除氧器，所以熱網(wǎng)疏水?dāng)y帶的大量低溫?zé)崃窟M(jìn)入發(fā)電系統(tǒng)后不易回收。如果讓熱網(wǎng)疏水?dāng)y帶大量的低品位熱量進(jìn)入熱網(wǎng)系統(tǒng)回收利用，在相同抽汽量的情況下可增大熱網(wǎng)供熱量，這樣就可以提高全廠的熱經(jīng)濟(jì)性。

熱網(wǎng)換熱器入口熱網(wǎng)循環(huán)水溫度為70℃，考慮專門設(shè)置外置式板式疏水換熱器，換熱器端差按5℃考慮，將熱網(wǎng)疏水回水溫度降為75℃。

2 疏水換熱器配置優(yōu)化

原方案疏水換熱器凝結(jié)水出口溫度為67.7℃，疏水溫度為90℃，端差為22.3℃，端差較大，對(duì)熱平衡熱耗計(jì)算結(jié)果不利，應(yīng)該優(yōu)化熱網(wǎng)疏水回水進(jìn)入熱平衡的節(jié)點(diǎn)位置，通過分級(jí)換熱系統(tǒng)，降低換熱器端差。

表1

考慮設(shè)置兩級(jí)疏水換熱器，熱網(wǎng)疏水經(jīng)過兩級(jí)疏水換熱器，最后進(jìn)入凝汽器。一級(jí)疏水換熱器設(shè)置在凝結(jié)水7號(hào)低加出口，二級(jí)疏水換熱器設(shè)置在凝結(jié)水8號(hào)低加入口，熱網(wǎng)疏水被凝結(jié)水冷卻至38℃后，進(jìn)入凝汽器。優(yōu)化后熱網(wǎng)換熱器疏水回水溫度為75℃，第一級(jí)疏水換熱器凝結(jié)水出口溫度為68.5℃，端差降為6.5℃。

3 優(yōu)化效果分析

優(yōu)化后，根據(jù)汽輪機(jī)廠的熱平衡圖，在最大抽汽工況時(shí)，僅8號(hào)低加需解列；同時(shí)低加疏水進(jìn)入凝汽器溫度降為53.8℃，與凝結(jié)水溫差降為21℃，這個(gè)溫差基本可以接受。

經(jīng)計(jì)算，優(yōu)化前后的技術(shù)指標(biāo)對(duì)比見表1。

從表1可以看出，優(yōu)化后發(fā)電熱耗降低了126k J/kW·h，降低了2.30%；年供熱量增大了0.196×106GJ，增大了2.38%；年標(biāo)煤消耗量減少240t。

按標(biāo)煤價(jià)730元/噸，供熱熱價(jià)31元/ GJ（不含稅）計(jì)算，優(yōu)化后電廠年增加收益625.2萬元。整個(gè)優(yōu)化方案需要增加兩個(gè)外置式熱網(wǎng)疏水換熱器和兩個(gè)疏水換熱器，經(jīng)詢價(jià)，全廠投資需要增加76萬元投資。

4 優(yōu)化結(jié)論

通過以上綜合技術(shù)比較分析，優(yōu)化方案考慮以下兩個(gè)措施：（1）設(shè)置外置式板式疏水換熱器，將熱網(wǎng)疏水回水溫度降為75℃。（2）設(shè)置兩級(jí)疏水換熱器，熱網(wǎng)疏水經(jīng)過兩級(jí)疏水換熱器，最后進(jìn)入凝汽器。最終優(yōu)化方案系統(tǒng)如圖1所示。

[1]王衛(wèi)良，李永生.350MW超臨界供熱機(jī)組熱網(wǎng)疏水系統(tǒng)優(yōu)化[J].汽輪機(jī)技術(shù)，2013，55（04）：303-305.