鍋爐疏水回收再利用系統在1000MW機組工程設計上的實施

◎付瓊 張冠群 張偉

鍋爐疏水回收再利用系統在1000MW機組工程設計上的實施

◎付瓊 張冠群 張偉

火力發電廠正常運行時部分疏水得不到充分的回收，造成熱量浪費，疏水回收再利用的原則就是盡量全部利用蒸汽凝結水及所攜帶的熱量，因此通過對某基建電廠的相關設計參數進行研究和論證，設計出可以充分起到回收及再利用的熱力系統，希望能夠在火力發電廠的新建工程或改造項目上得以廣泛實施。

鍋爐疏水回收再利用的價值

鍋爐疏水攜帶熱量簡單計算

通過查閱焓值表得出，鍋爐蒸汽吹灰疏水的工質以飽和狀態核算，其300℃飽和蒸汽的比焓是2751kJ/kg；電除塵灰斗加熱疏水的工質比焓是2790 kJ/kg，鍋爐的吹灰疏水量按照10t估算，每天吹灰3次，疏水總量為30t；每個灰斗加熱疏水量每天按0.55t估算，60個灰斗加熱疏水量大概為33t，如果這些熱量全部可以回收利用，回收熱量：

Q總=Q吹灰+Q灰斗=17.46×107kJ

按鍋爐效率為95.0%，標煤的發熱量為29307kJ/kg，每天吹灰疏水及灰斗加熱疏水回收利用后折算成標煤分別為2.96t及3.31t。

鍋爐疏水回收再利用的方案

鍋爐吹灰疏水回收利用系統在其他火力發電廠中的應用簡介。某600MW火力發電機組改造項目，將鍋爐吹灰疏水分別在爐側增設一個電動截止門和一個手動截止門，機側增設兩個手動截止門，根據疏水品質選擇疏水的去向，一路接至原大氣式疏擴，一路接至凝汽器低壓疏擴。該方案的缺點是不能有效利用疏水的熱量，且操作不當很容易引起真空下降的情況發生。

對于鍋爐吹灰疏水回收再利用的改進方案。結合上面某600MW機組吹灰疏水改造項目存在的弊端，對某1000MW新建機組的吹灰疏水系統進行進一步的改進。經查某1000MW機組設計參數在TMCR工況下，四抽至除氧器供汽壓力為1.259MPa，溫度為399.6℃，鑒于長吹壓力2.8MPa，脫硝、空預器吹灰壓力2.0MPa，爐膛吹灰壓力1.5MPa，疏水溫度均按350℃的參數設計，吹灰疏水完全滿足回收至除氧器的要求。由于除氧器本身預留管路接口，采取該方案既可以充分利用疏水熱量，去排擠四抽至除氧器的供汽量，而且可以消除廠方冒汽和噪聲。

按照該1000MW機組的鍋爐吹灰疏水量每次10t計算，系統需設置一個2m3的回水罐以便于汽水分離，防止汽液兩相混合造成對閥門、管路的沖刷以及有效避免后部管段的振動。吹灰疏水經過1號調節閥進入回水罐，1號調節閥承擔壓力調整的任務，防止回水罐超壓；回水罐內的蒸汽經過2號調節閥進入除氧器，2號調節閥用于控制進入除氧器的蒸汽量，防止除氧器發生振動或水位波動；回水罐內疏水經過3號調節閥進入冷凝水箱，用以控制回水罐的水位并確保U型水封的水位；4號調節閥做為回收系統的旁路閥，用以系統出現故障時作為一種可靠的后備手段；最終凝結水排到冷凝水箱后利用冷凝水泵排往凝汽器。

鍋爐吹灰疏水再利用系統的具體實施方案。架設吹灰疏水乏汽管道時采用“能支不吊”的原則，盡可能利用管線緊鄰的爐架或步道設置固定支架，以增強管系的強度和削弱管系的振動量；為防止疏水擴容罐安裝固定后，在系統投入使用中不受管系膨脹或振動的力量，與其相聯接的三路管道均以罐體為死點設置固定支架；為防止疏水擴容器汽態疏水導出不帶水、液態疏水排放不帶汽，要求液位控制系統可靠保證疏水擴容器內有1/4～1/2的液位。

收益回報計算。該項目的設計和實施與某鍋爐廠進行充分合作，機務方面新增費用約為30萬元；熱控設備新增費用約為25萬元；施工調試費用按照10萬元估算，整體項目的實施，新增所耗費用約為65萬元。

通過上面得出的結果，吹灰疏水每天節約標煤2.96t，每噸標煤按照700元來進行核算算，每臺鍋爐在按照70%負荷運行時間為7100小時計算，共計運行296天，則節約成本共計61.33萬元，預計2年內回收項目實施的成本。

對于電除塵灰斗蒸汽加熱疏水的回收再利用方案

電除塵灰斗蒸汽加熱疏水回收再利用原理簡述。某1000MW新建工程項目的脫硝采用尿素熱解制氨的方式，電除塵灰斗采用蒸汽加熱方式，從電除塵灰斗加熱的使用性質上，必須分為冷態快速加熱和熱態恒溫維持加熱。機組冷態啟動初期，需要快速將電除塵灰斗加熱至90℃以上，此時需要將灰斗加熱的蒸汽壓力提升，以達到快速加熱的目的；當機組運行正常后，為了維持灰斗溫度在110～120℃的范圍內，需要將灰斗加熱蒸汽壓力降低，因此針對電除塵灰斗加熱供汽的變壓過程，設計充分利用疏水所具備的汽化潛熱來滿足要求。

電除塵灰斗蒸汽加熱疏水回收再利用的具體實施。輔汽供汽經調節閥控制供汽壓力在0.5～0.8MPa的范圍內，灰斗蒸汽加熱全部采用并聯布置，每個電除塵器的每個本體設置一個供汽手動截止門和一個疏水截止門，且每個灰斗設置一個供汽截止門和一個疏水截止門，每本體的疏水匯到疏水母管后，其熱量用于對氣化風機出口的氣化風加熱，疏水最終用于脫硝尿素的溶解，從而降低溶解尿素的輔汽用量和除鹽水用量。

按照供汽壓力0.8MPa對應的飽和溫度是170℃，因此用灰斗加熱疏水串聯加熱灰斗氣化風是可以滿足要求的，且經過氣化風再次利用后疏水溫度仍可以保持在50～80℃，可以滿足尿素溶解的要求。

采用該方案，灰斗和氣化風機加熱可以獨立，也可以串聯運行，且使用效率高，其疏水溫度可以優先滿足尿素溶解的要求，多余的部分可以考慮排往凝汽器或冷凝水箱。由于該方案運行方式靈活，且運行工況穩定，在某1000MW新建工程上得以應用。

（作者單位：神華國華永州發電有限責任公司）