2018660MW超超临界机组锅炉吹灰疏水回收利用及经济性分析
摘 要：电站锅炉为了防止受热面结焦每天需要长时间吹灰，吹灰蒸汽带水容易造成受热面吹损，所以吹灰时需要大量疏水以保证吹灰蒸汽有足够的过热度，此部分疏水外排会造成大量的热量和工质浪费。本文分析了吹灰疏水不同回收方式的优缺点，总结出回收至除氧器的回收方式经济性较高。通过介绍该回收方式在某电厂的应用实例，详细阐述了系统改造方法及吹管调试过程，并对该疏水回收方式进行经济性分析，得出节水节能效果可观的结论，对电站锅炉节能减排有很大的借鉴意义。关键词：吹灰 疏水回收 节能 经济性
某电厂一期工程为2660 MW超超临界燃煤汽轮发电机组。锅炉吹灰方式为蒸汽吹灰，汽源取自后屏过热器进口集箱。吹灰母管压力2-2.5 Mpa，吹灰系统疏水母管压力1.8Mpa。锅炉本体吹灰部分有4个疏水点，空预器吹灰部分有1个疏水点，每一疏水管路上布置有一只电动截止阀，控制疏水温度280℃。疏水经锅炉大气扩容器扩容后进入集水箱外排。锅炉本体每天吹灰2次，空预器每天吹灰4次。锅炉本体吹灰前需疏水20min，空预器吹灰前需疏水15分钟，为了保证吹灰蒸汽的过热度，防止锅炉受热面吹损，在整个吹灰过程中疏水门保持一定开度，这样就造成了热量和工质的浪费。该厂对吹灰疏水回收方式进行了分析对比，并在2014年进行了系统改造。
1、 疏水回收方式对比
1.1 回收到采暖加热站
厂区采暖加热站汽侧压力0.3～ 0.4 MPa，吹灰疏水可以不经大气扩容器，经减压阀后进入采暖加热站汽侧进行回收。优点：(1)吹灰疏水站至采暖加热站距离近，管道短，投资小;(2)采暖加热站对水质要求不高;(3)疏水不经大气扩容器，可以避免吹灰时大气扩容器冒汽、噪音。缺点：此方式只能在冬季采暖加热站投入时才可回收，每年大约3个月。
1.2 回收到凝汽器
吹灰疏水经大气扩容器后由集水箱进入凝汽器。优点：不用改造，利用集水箱至凝汽器管道即可实现。缺点：(1)需保证集水箱水位计准确可靠，若集水箱水位计不准，集水箱水抽空后，系统阀门不严密有凝汽器掉真空的风险。(2)只能对疏水进行回收，不能回收热量。
1.3 回收至低加
机组额定工况下，五抽压力0.613 MPa， 温度283 ℃，吹灰疏水比较适合回收至5号低加汽侧。优点：(1)能全年充分利用吹灰疏水热量;(2)疏水不经大气扩容器，可以避免吹灰时大气扩容器冒汽、噪音。缺点：(1)增加汽机系统复杂性，系统可靠性降低，投资增大;(2)5号低加疏水进入凝结水系统，对水质要求高;(3)引起5号低加疏水温度升高，低加疏水泵汽蚀风险增加。
1.4 回收至除氧器
机组额定工况下四抽压力1.27 MPa，温度379℃，吹灰疏水可以回收至除氧器。此回收方式除与回收至5号低加相同的优点外，还具有以下优点：(1)除氧器有预留管道接口，系统改造不需设备改造;(2)四抽蒸汽比五抽蒸汽品质高，吹灰疏水回收至除氧器会排挤四抽用汽量至汽轮机做功，比回收至低加更经济。缺点：(1)疏水最终进入锅炉，对水质要求高;(2)控制不当可能会引起除氧器振动、水位波动(见图1)。
2、 疏水回收方式选择
根据上述分析对比，吹灰疏水回收至除氧器经济性较其他方式高，该厂选择了此回收方式。吹灰疏水回收至除氧器需在原系统上需增加的一个2 m容积的疏水回收罐和四个控制调门。锅炉吹灰疏水经回收罐进行汽水分离，蒸汽经阀3进入除氧器加热，凝结水经阀2进入锅炉集水箱。阀1控制回收罐压力，防止回收罐超压;阀2控制回收罐水位，将凝结水及时排出，并在回收罐底部形成水封;阀3控制进入除氧器蒸汽量，防止除氧器振动及水位波动;阀4作为疏水回收系统旁路阀。
2.1 系统吹管与调试
为不影响锅炉给水品质，必须保证进入除氧器的蒸汽品质合格。在系统投运之前，需进行新装管道清洗。清洗方式选择蒸汽吹扫，利用吹灰疏水的动能带走管道内的杂质。管道吹扫分两个阶段。第一阶段吹扫范围为吹灰疏水站―― 回收罐―― 炉集水箱，将阀3前隔离门关闭，调节阀1维持疏水罐压力1 MPa进行吹扫。第二阶段吹扫范围为吹灰疏水站―― 回收罐―― 阀3―― 临时吹扫管道外排。每个阶段都连续吹扫30 min后停止，系统冷却后进行第二次吹扫，以保证吹管效果，检验Fe离子含量小于200ppb吹管合格。
吹管完毕进行吹灰疏水回收，检测锅炉给水品质参数稳定，说明充分吹管后系统清洁程度很高，不会对炉水造成污染。在系统投运过程中，控制暖管速率及回收初期进入除氧器蒸汽量，不会造成除氧器振动及水位波动。
3、 经济性分析
锅炉吹灰疏水压力1.6 MPa，温度280℃，查询过热蒸汽焓值表得知，在此参数下工质比焓h=2990.21kj/kg。锅炉吹灰疏水量为8t/h，每天吹灰4h，疏水总量为D=32 t。除氧器为混合式加热器，在不考虑系统阻力和散热损失情况想，进入除氧器的工质热量全部被利用，每天回收热量Q=1000Dh=1000322990.21=9.57107 kj。该厂锅炉热效率设计值=93.75%，标煤发热量为29307 kj/kg。每天单台炉吹灰疏水回收热量折算节省标煤m=Q(2930793.75%)=3.48 t。
另外，每天回收32吨疏水，减少了机组发电水耗。
4、 结语
锅炉吹灰疏水回收至除氧器后，没有汽水进入锅炉大气扩容器，从而消除了锅炉运行中的排汽及噪音。由于热量和水的回收利用，降低了机组供电煤耗和补水率，机组经济性大大提高。
参考文献
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