火力熱電機組附屬系統節能創新之探討

張桂林

摘要：近年來，大唐太原第二熱電廠煤、水、電、熱等生產指標的消耗有持續偏高的趨勢，為扭轉這一惡局，經分析、探討后認為：該廠機組定排、連排、風煙、水、汽、熱網等系統配合改進后，每年就可減少1.8萬噸軟化水、1.4千噸標煤、6萬噸廠用汽的消耗量;機組在生產成本不變的情況下，每日可向電網多供6千余度電（折合年約為220萬度），同時也能降低機組0.15克/千瓦時供電煤耗。實施后可提高該廠機組運行的安全性、經濟性，有利于該廠向更科學的方向發展。

關鍵詞：連排 ?定排系統 ?熱網系統 ?混加系統 ?余熱換熱器水、煤、汽、熱耗量

0 引言

燃煤火力熱電機組運行期間，連排系統必須保持連續運行，這樣才有利于機組鍋爐汽包中含鹽濃度高的爐水及時地排放掉;有利于降低鍋爐受熱面管內結垢、腐蝕、爆管泄露的程度;有利于提高機組機側主汽門、調門的嚴密性，以及汽輪機通流面積與機組的熱效率;有利于提高機組運行的安全性、經濟性。

1 熱電機組附屬系統對水、煤、汽、熱耗的影響情況

1.1 大唐太原第二熱電廠目前總裝機容量1860 MW，其中三臺200MW、兩臺300MWW、兩臺330MW火力熱電空冷機組。這些機組在運行期間，它們的連排系統都保持連續運行（定排系統定期使用），連排擴容器中的蒸汽大多都排到各自機組的除氧器中，剩余蒸汽一部分由連排擴容器與定排擴容器的排汽口排到大氣中，另一部分蒸汽冷凝成水后匯入連排、定排擴容器的疏水中，然后再排到這些機組定排疏水的排水溝中。排水溝中的這些疏水又排到污水處理廠經處理合格后又排回輔機循環水的回水系統中，再繼續供輔機系統使用。

1.2 作為熱電廠的該廠，在既可發電、又可供熱這兩項工作中，發電是一年四季都必須完成的工作，所以電負荷相對比較均衡點;而熱負荷在一年中的不同時段卻有著天壤之別：①在每年集中供暖的五個月中，一直都是該廠一年當中熱負荷最高的時段。期間該廠既要向太原市民進行集中供暖，同時還要向該廠周圍的三家兵工廠以及其它企事業單位供它們的生產與生活上所需要的溫度約為285度左右的工業蒸汽（在此時段，該廠的熱網系統與廠用汽系統平均每日要向外供出9萬吉焦左右的熱）。②而在其余時段，該廠只利用廠用汽系統向周圍的三家兵工廠以及周邊的小企業供它們生產所需的工業蒸汽（在此時段，該廠每日僅向周邊的大、小企業供出2千吉焦左右的熱）。

1.3 2014年以來，隨著省城太原市建設的快速發展，住宅辦公場所面積的增容，該廠對城市采暖接帶面積在過去的基礎上又增加了1000萬平方米，現已達到了3280萬平方米。為此，該廠又擴建了兩臺330MW的熱電機組，該廠目前已有四、五、六、七期熱網系統。冬季時它們并聯運行，向太原市北城區與該廠周邊的單位以及廠內的工作區、家屬區供暖。

如果該熱網循環水的總量減少，熱網循環泵的出、入口壓力及流量就會受到影響而降低，就一定會影響到關系民生的供暖質量上。所以說，該廠熱網系統在運行期間的補水工作也是一項不能間斷的重要工作。目前該廠熱網系統的補水工作，主要由六期熱網，其次由四期熱網來完成。這些要補的水是由自來水公司供到該廠化學車間的生水，經過粗濾、中濾處理后而生成的軟化水，這些軟化水再通過軟化水泵既要供到六期熱網除氧器中，經過除氧后的這些軟化水排到六期熱網除氧水箱中，再通過補水泵直接打進六期熱網的回水系統中。

2 新的技改探討方案

針對該廠運行機組的連排、熱網、風煙、混加等附屬系統目前的運行情況，分析、探討后，目前有以下幾種對這些系統配合改進，能獲得更科學發展的技改方案：

2.1 已實施的技改方案：機組風煙系統與凝結水系統，以及熱網系統的配合改進。

該廠三十萬機組的排煙溫度過去長期偏高（電除塵后仍在140℃-160℃之間），這些熱量全排到了大氣中。集團公司相關技術部門經科技研討后，2013年冬季供暖前該廠三十萬機組省煤器后新裝了一套煙氣余熱換熱系統，實施后機組的排煙溫度就降到了120℃～130℃。這就把機組煙氣中（這些煙氣量一般在1100000～1200000Nm3/h范圍）的那些熱量更多、更科學地用到了該廠的生產上。

該廠加裝了煙氣余熱換熱系統后，吸收這些機組煙氣余熱的冷源就有了熱網循環水回水母管的循環水與除鹽水兩套水源：

①冬季時，該余熱換熱系統就接入該廠的熱網循環水系統，來自熱網回水母管的水（溫度約為50℃～60℃）進入煙氣余熱換熱系統，通過煙氣余熱換熱系統的換熱元件與煙氣進行換熱，當熱網回水的水溫被煙氣加熱到110℃左右后，又返回到熱網回水母管，并入熱網系統供給了熱用戶。②夏季時，煙氣余熱換熱系統就切換至依靠除鹽水自循環運行，通過板式換熱器加熱凝結水，當被加熱后的凝結水溫達到低加要求的出口水溫時，又回到了凝結水主系統，主凝結水回路與煙氣余熱換熱回路成并聯布置。

這個煙氣余熱換熱系統，就使該廠三十萬機組的煙氣被冷卻而放出熱量，在冬季主要是用來提高該廠熱網循環水系統回水的水溫;而在夏季主要是用來提高三十萬機組汽機的凝結水溫。裝上余熱換熱器后，電除塵后面的出口煙溫就由加裝前的140℃-160℃能降到120℃左右，此時的煙溫對該廠主輔設備的安全、經濟運行都沒有任何的負面影響。

2.2 探討技改方案一：排煙系統與混加系統的配合改進。該廠三十萬機組加裝的余熱換熱器投運后，余熱換熱器后的出口煙溫仍有120℃左右的余熱要排到大氣中。

本文認為：該廠應利用已加裝了余熱換熱器的技改佳機（文章后面就把這個余熱換熱器，新命名為“余熱換熱器A”），在余熱換熱器A之后再加裝一個余熱換熱器B。該余熱換熱器B的水側應由再新裝的專供該廠職工洗澡的生水支管來提供（支管內水的平均流量與該廠當前的混加系統一樣，也是40T/H）;而它的熱源則利用余熱換熱器A后的煙氣溫度為120℃左右的余熱來提供。這樣余熱換熱器B的出口水溫由入口的年平均水溫17.7℃，應該就可提高到可供職工洗澡的年平均水溫48.7℃，實施后排入煙囪的煙溫應該就更接近100℃（如果有時達不到可供職工洗澡的水溫時，還可從廠用汽母管再抽取點廠用汽來加熱，以達到職工洗澡水溫的效果）。這對該廠“節能、減排、降耗”工作的科學發展應該是更有利的。

2.3 探討技改方案二：連排系統與熱網系統以及混加系統的配合改進。如果該廠三十萬機組省煤器后加裝余熱換熱器A與余熱換熱器B的工程仍不可行的話，就應針對該廠三十萬機組連排系統與熱網系統當前的運行情況進行更科學的技術改進。

本文認為：該廠應該在的兩臺三十萬與兩臺三十三萬機組連排疏水擴容器的疏水出口管處各自再加一根管，在各自的母管上再各裝一臺帶變頻的疏水泵（該疏水泵可根據四臺機組連排疏水擴容器中水位的高低來自動加減轉速），以達到把這四個連排疏水擴容器中疏水能保持在正常水位的效果。從科學的角度出發，這兩根疏水母管都應選用稍小的管徑。該變頻的疏水泵的每個出口管應分為兩根支管，一根連到熱網循環水的回水母管中，而另一根連到可供職工洗澡的混合加熱器中。

這樣實施后：

①今后冬季供暖期就可打開供六期、七期熱網系統的回水母管的閥門，而關閉供職工洗澡的混合加熱器的閥門，這樣就可把這四臺運行機組連排疏水擴容器的疏水都可打進該廠六期、七期熱網系統的回水母管中;②而供暖工作結束時，就可打開供職工洗澡的混合加熱器的閥門，而關閉供六期、七期熱網循環水系統回水母管的閥門，這樣就可使四臺運行機組連排疏水擴容器的疏水都可打進可供該廠職工洗澡的混合加熱器中。

3 結論

針對當前我國與集團公司大力倡導“節能、減排、降耗”科學發展的大好形勢，只要我們齊心協力對各自部門所管轄的相關系統進行科學的探討與技術創新，人人今天能為部門或企業節約一滴水、一粒煤、一度電、一焦熱，通過大家共同的努力，就可能會給企業的明天帶來如同一條河流、一座煤礦、一個電站及一個供熱站般的綜合效益。而且這樣也有利于兌現2009年歲末，我國在哥本哈根東道主代表聯盟邀請世界190個國家和地區的首腦舉辦的低碳經濟大會上的單方承諾：到2020年我國的國內生產總值二氧化碳的排放量比2005年時要減少40%～45%的諾言。

參考文獻：

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