660MW超超臨界機(jī)組開(kāi)式水系統(tǒng)優(yōu)化分析

黎乃斌

摘 要：文章介紹某發(fā)電廠660MW超超臨界機(jī)組開(kāi)式水系統(tǒng)的構(gòu)成以及運(yùn)行方式，分析其以板式換熱器為換熱通道的用戶所存在的問(wèn)題，并在提高其可靠性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上提出優(yōu)化方案，達(dá)到改善系統(tǒng)水源質(zhì)量，并可以實(shí)現(xiàn)事故情況下保證供水的目的。

關(guān)鍵詞：開(kāi)式水系統(tǒng)；板式換熱器；水源質(zhì)量；優(yōu)化

引言

隨著環(huán)保壓力的不斷升級(jí)，新建燃煤機(jī)組所面臨的問(wèn)題逐漸增多，對(duì)于水資源豐富的內(nèi)陸地區(qū)而言，要求電站對(duì)于水資源既要合理利用又要保護(hù)得當(dāng)，那么自然通風(fēng)冷卻塔式冷卻方式便是一種比較理想的設(shè)計(jì)，實(shí)踐也證實(shí)了這一點(diǎn)。然而使用板式換熱器作為絕大多數(shù)用戶換熱通道的開(kāi)式水系統(tǒng)，所存在的問(wèn)題也是可以預(yù)見(jiàn)的，實(shí)際運(yùn)行中水質(zhì)不穩(wěn)定甚至不達(dá)標(biāo)所帶來(lái)的影響更是不可避免，如何用最低的改造成本來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性將是本文討論的重點(diǎn)。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 開(kāi)式水系統(tǒng)概況

開(kāi)式水系統(tǒng)主要為用水量較大且供水壓力較小的用戶而設(shè)置，其具體用戶有：汽輪發(fā)電機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)、汽動(dòng)給水泵組潤(rùn)滑油系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)、電動(dòng)給水泵組潤(rùn)滑油系統(tǒng)、電動(dòng)給水泵電機(jī)冷卻器及電動(dòng)給水泵機(jī)械密封冷卻器、發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器、發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)、凝結(jié)水泵變頻器、輔助蒸汽聯(lián)箱疏水?dāng)U容器減溫器。

由表1可知，由于耗水量之大，因此用水取自循環(huán)冷卻塔（即循環(huán)水），循環(huán)水來(lái)源于預(yù)處理系統(tǒng)：取自電廠附近江河的原水先進(jìn)入接觸式絮凝斜板沉淀池，經(jīng)過(guò)次氯酸鈉、混凝劑跟助凝劑三種化學(xué)藥劑處理之后（出水濁度≤10.0NTU）由水泵補(bǔ)充至循環(huán)冷卻塔。

1.2 開(kāi)式水系統(tǒng)運(yùn)行分析

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，某廠開(kāi)式水系統(tǒng)中的的板式換熱器共計(jì)9個(gè)，正常工況下5個(gè)運(yùn)行，4個(gè)備用，根據(jù)表1所示，它們分別為：主機(jī)冷油器（1運(yùn)1備）、小機(jī)冷油器（1運(yùn)1備）、定子冷卻水冷卻器（1運(yùn)1備）、密封油冷卻器（1運(yùn)1備）及凝泵變頻器冷卻器。

根據(jù)近兩年開(kāi)式水系統(tǒng)各用戶的運(yùn)行情況，對(duì)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)各用戶在不同季節(jié)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了采集，制表如表2。

規(guī)程規(guī)定，機(jī)組油溫控制在42～53℃，定冷水溫控制在42～50℃，如上表所示，機(jī)組調(diào)試投產(chǎn)以來(lái)，板式換熱器用戶的調(diào)溫效果逐年下降。

2 原因分析

板式換熱器易堵塞：由于板片間通道很窄，一般只有2～5mm，當(dāng)換熱介質(zhì)中含有較大顆粒或纖維物質(zhì)時(shí)，容易堵塞板間通道。本廠開(kāi)式水實(shí)際上取自濁度≥10.0NTU的循環(huán)水，水質(zhì)難以保證，且用戶調(diào)溫都是調(diào)回水（冷卻水進(jìn)水門(mén)全開(kāi)，用冷卻水回水門(mén)進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)），如此一來(lái)，當(dāng)運(yùn)行一定時(shí)間后，必將導(dǎo)致?lián)Q熱器內(nèi)沉積雜物，造成換熱效果下降，更有甚者造成設(shè)備故障的發(fā)生。

3 優(yōu)化方案

3.1 板式換熱器所屬系統(tǒng)用戶的運(yùn)行方式優(yōu)化

經(jīng)過(guò)對(duì)別的電廠冷卻器的運(yùn)行方式進(jìn)行實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，在水質(zhì)相同的前提下，用冷卻水進(jìn)水節(jié)流調(diào)溫比回水節(jié)流調(diào)溫，無(wú)論從調(diào)溫效果還是冷卻器的拆洗頻率，都有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此可以通過(guò)改造，把調(diào)溫電動(dòng)閥由原來(lái)的回水閥改為進(jìn)水閥，同時(shí)，對(duì)循環(huán)水（開(kāi)式水）的水質(zhì)加強(qiáng)監(jiān)視、經(jīng)常排補(bǔ)。

3.2 板式換熱器所屬系統(tǒng)用戶冷卻水供水源頭優(yōu)化

將開(kāi)式水系統(tǒng)中的板式換熱器的冷卻水，改為除鹽水（濁度≤1.0NTU），在廠房附近空地上設(shè)置相應(yīng)的儲(chǔ)水箱、增壓水泵、相關(guān)閥門(mén)管道，與板式換熱器原來(lái)的冷卻水進(jìn)水側(cè)管道閥門(mén)并聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換，回水則由原來(lái)的至循環(huán)水回水母管改接至儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱設(shè)置能夠自動(dòng)補(bǔ)水的電動(dòng)閥，并設(shè)置溢流管，以維持儲(chǔ)水箱在一定的水位運(yùn)行。

4 效果分析及總結(jié)

若對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，相應(yīng)用戶的調(diào)溫效果將得到顯著改善，即供水壓力相同的前提下，需要將用戶溫度調(diào)節(jié)在某溫度值所需要的冷卻水量減少，換熱器的工作效率提高，另外因?yàn)樗|(zhì)改善等原因，冷卻器的拆洗頻率將有所降低，設(shè)備的使用壽命將更加接近設(shè)計(jì)值，系統(tǒng)用水量將減少，保證系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1]廣東粵電大埔發(fā)電有限公司.公共及輔助系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程[S].梅州：廣東粵電大埔發(fā)電有限公司運(yùn)行部，2016.

[2]廣東粵電大埔發(fā)電有限公司.化學(xué)運(yùn)行規(guī)程[S].梅州：廣東粵電大埔發(fā)電有限公司運(yùn)行部，2016.

[3]秦叔經(jīng)，葉文邦.換熱器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.