節能技術之三十一超臨界供熱機組熱網疏水回收節能技術

隨著電力行業產業結構調整和優化升級，火電機組已向大容量、高參數方向發展，超臨界供熱機組也隨之進入熱電市場。冬季采暖期，熱網疏水如果沿用亞臨界機組回收方式，直接進入除氧器，將造成機組汽水系統大部分工質不經過精處理除鹽凈化再次進入系統循環，給鍋爐安全運行帶來威脅。

問題提出：熱網加熱器在熱交換過程中，蒸汽驟然冷卻，管道溫度變化較大，導致加熱器材質容易析氫腐蝕，產生較大顆粒的Fe3O4，使熱網疏水含鐵量超過超臨界機組要求的含鐵量限值，因此熱網疏水不能直接進入除氧器與給水混合。目前熱網疏水回收有2種典型方案，一是熱網疏水采用高溫濾元除鐵或高梯度磁過濾除鐵后，再進入除氧器；二是對熱網加熱器疏水進行降溫處理后排入凝汽器。2種方案都能解決熱網加熱器正常運行中含鐵量超標的問題。前一方案當熱網加熱器管束破裂，熱網循環水進入熱網疏水，必須停機檢修，同時熱網加熱器啟動初期，管束的鐵銹會進入熱網疏水，為了保證鍋爐的汽水品質，熱網疏水必須全部放掉，造成很大浪費；后一方案將造成機組熱耗增加約4.3%，嚴重削弱了機組采用超臨界參數的優勢。

推薦方法：推薦采用如圖1所示的熱網疏水回收方案，將熱網疏水引入采暖抽汽對應的低壓加熱器汽側空間，替代該加熱器部分抽汽，加熱其凝結水，然后熱網疏水與原低壓加熱器疏水一起逐級自流至下一級低壓加熱器，最終回到凝汽器，經原熱力系統的凝結水精處理裝置進行除鹽凈化再次進入系統循環。該方案即可避免由于熱網疏水進入除氧器引起的水質不合格造成的停爐隱患，又可避免熱網疏水直接進入凝汽器引起的經濟性大幅降低的弊端。

圖1 熱網疏水回收系統示意圖

應用示例：以某350 MW超臨界供熱機組為例，在額定采暖工況下，其采暖抽汽450 t/h。與傳統熱網疏水經高溫除鐵過濾器后進入除氧器方案比較，改造后熱網疏水直接進入低壓加熱器，根據等效熱降法，可以測算低壓加熱器抽汽變化引起機組熱耗率增加約0.2%。按采暖期綜合利用小時數3 000 h、標煤單價700元/噸計算，折合人民幣約20萬元。由此可見，該方案的運行經濟性及安全性遠遠優于前面所述的2種典型熱網疏水回收方案。

建議：與亞臨界供熱機組比較，超臨界供熱機組鍋爐不能采用加大汽包排污的方式調節汽水品質，因此其熱網疏水回收有其特殊性。文中給出的回收方案雖優于傳統的典型方案，但是否最優尚需進一步探討。如何采用更為合理的回收方案，盡可能削弱熱網疏水回收對機組熱經濟性、安全性的影響，是供熱機組采用超臨界參數后面臨的新課題。

撰稿：

國網河北省電力公司電力科學研究院 郭江龍