電廠汽水取樣水回收改造分析研究

李敏

摘要：在對琿春電廠2×330MW機組汽水取樣系統優化改造的方案設計及施工工藝詳細闡述的基礎上深入研究了汽水取樣系統優化對火電廠帶來的顯著的安全效益和經濟效益，改造后琿春電廠兩臺330MW機組每年可回收合格除鹽水13245.12噸，年效益達53萬元，得出了取樣水回收在各火力發電廠推廣應用的可行性。

Abstract： This paper expounds the scheme design and construction technology of the steam and water sampling system optimization of 2×330MW unit in Hunchun Power Plant in detail and further studies the significant safety and economic benefits for thermal power plants by the steam and water sampling system. After the transformation， the two 330MW units in Hunchun Power Plant can recycle the qualified demineralized water 13245.12t every year， the annual benefit is 530000 yuan. The feasibility of the popularization and application of sampling and recovery in the coal-fired power plant is obtained.

關鍵詞：汽水取樣系統；取樣水回收；效益

Key words： steam and water sampling system；sampling water recovery；benefit

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）07-0168-03

0 引言

火電廠集中式汽水取樣裝置是用來測量凝結水、給水，爐水、疏水等汽水品質指標，裝置將樣汽、樣水從各取樣點采集到汽水取樣間內集中冷卻、減溫形成水樣，通過在線儀表和手工化驗對水質進行分析，水樣分為儀表取樣和手工取樣，為了保證水汽樣品的準確性和瞬時性，取樣必須保證在穩定流量下長流水，而目前。水汽取樣裝置設備均將這部分樣水直接排至地溝。琿春電廠共有2臺機組，每臺機組包括過熱蒸汽左、飽和蒸汽左、飽和蒸汽右、再熱蒸汽左、再熱蒸汽右、凝結水、除氧器出口水、給水等取樣水可供回收，兩臺機共計48根手工取樣管及對應化學儀表排水可回收利用。本文通過對琿春電廠汽水取樣水回收改造過程及效果的分析和研究，對火電廠汽水取樣水回收改造的可行性進行了闡述，希望在火電廠進行全面的推廣。

1 汽水取樣系統改造的理由和目的

1.1 琿春電廠2×330MW機組每臺配置一套汽水取樣裝置，汽水取樣裝置設計要求手工取樣流量不小于700ml/min，儀表取樣流量不小于300ml/min，通過對取樣水分析化驗，除爐水、硅表、鈉表、磷表樣水外均可用作鍋爐補給水。見表1。

根據表中數據統計得出水質合格取樣水流量匯總見表2，圖1。

大部分取樣水水質合格，能夠收回，回收樣水可以提高機組的經濟性。

1.2 樣水回收改造目標：可回收的手工及儀表取樣排水經過匯集回收用作鍋爐補給水，保證正常手工化驗和化學儀表穩定運行。

2 汽水取樣水回收改造系統設計及材料選擇

2.1 汽水取樣水回收改造系統設計，見圖2。

樣水回收改造目標是將可回收的手工及儀表取樣排水經過回收系統匯集回收，用作鍋爐補給水，改造后的系統如圖2所示。

在人工取樣閥前切斷原管路，安裝水路切換器。使取樣水可隨時兩路切換。取樣時將水路切換至取樣水回收管，不取樣時將水路切換至排水管。增設回收水母管，回收水母管將回收的樣水引入樣水回收回收點。

合理的選擇熱力系統回收點，即要保證熱力系統設備的安全運行又要保證樣水回收流暢的需要。爐側低位疏水箱作用是為了徹底解決熱力系統疏水及回水對凝結水溶氧和凝汽器真空的影響，統一回收熱力系統中直接觸過空氣的疏水及回水，再經變頻調速泵輸送至凝汽器喉部，經過均勻霧化噴淋，加大疏水和蒸汽的接觸面，加速熱傳導以利溶氧的析出，水箱內壓力基本是微負壓狀態，且在負零米，與6.5m的汽水取樣間有高度差，能夠形成靜壓自流，確定將樣水回收至爐側低疏水箱。

2.2 材料選擇

2.2.1 根據DL/T5068-2005《火力發電廠化學設計技術規程》水汽取樣部分規定要求“所有取樣管材、冷卻水管道及冷卻器等部件宜采用不銹鋼材質”，為保證回收水在回收過程中不受污染，汽水取樣水回收系統采用的管材、管件、閥門均采用不銹鋼。

2.2.2 樣水回收母管道管徑計算（按琿春電廠2臺機計算）

2.2.2.1 根據GB50316-2000《工業金屬管道設計規范》和DLGJ23-81《火力發電廠汽水管延設計技術規定》查得：

2.2.3 樣水回收設備-水路切換器

在取樣調節閥前增加水路切換器，水路切換器是一個三通閥，使取樣水可隨時兩路切換。取樣時將水路切換至取樣水管，不取樣時將水路切換至排水管，圖3所示。

3 改造后的運行操作

①取樣閥手柄垂直向上為回收狀態，垂直向下為手工取樣狀態。

②機組啟動初期或水質發生異常時，切至手工取樣狀態不進行回收；手工監測水質合格后，將該閥門切至回收狀態進行樣水回收。

③正常運行時只在手工取樣時段將該閥門切至手工取樣狀態，取樣后將該閥門切至回收狀態進行樣水回收。

④回收后的水經3號爐0米鋪設的管道及閥門送至3號爐低位疏水箱回用。

⑤爐側低位疏水箱及附屬設備檢修時需關閉疏水箱樣水回收總門時，單控應提前通知化學運行班長，化學運行汽水值班員應將取樣三通閥切至手工取樣狀態，將化學分析儀表回收管從樣水回收母管中拔出對地溝排放。

⑥嚴禁隨意關閉疏水箱樣水回收總門，否則將造成樣水回收母管超壓及化學分析儀表損壞。

4 改造后效果分析

4.1 節能分析

4.1.1 每年回收除鹽水量（按琿春電廠兩臺機計算）

12600ml/min×60min×24h×365d=6622560000ml/y=6622.56t/y×2=13245.12t/y

4.1.2 每年節約費用（按琿春電廠除鹽水40元/噸成本算）

13245.12噸/年×40元/噸=529804.8元/年=52.98048萬元/年

4.2 減排分析

回收的除鹽水相應的減少了水處理設備的制水量，每年減少酸堿廢液排放5噸，廢水排放200噸。

4.3 安全效益分析

①樣水化驗由原來的連續開放式變為連續封閉式，運行人員只需要確定樣水閥“回收”， “手工”二個運行位置，減輕了運行人員工作量，提高了運行人員的人身安全。

②改善了運行人員的工作環境，汽水化驗室的濕度明顯下降，噪聲明顯減少，由原來的100分貝減小至45分貝。

5 樣水回收改造的投資回收年限

改造投資費用為：設備費用（20個水路切換器）4萬元，材料費用5300元，合計約4.53萬元。按改造后年節約資金53萬元計，一年內即可收回投資費用。

6 結束語

琿春電廠汽水取樣系統優化改造在保證了機組安全運行的前提下取得了較為顯著的經濟效益，同時改造也提高了化學汽水儀表的準確性和運行人員的安全性。改造方式可以在火電機組全面推廣，建議在機組設計中直接優化，為火電機組的節能降耗做出寶貴的經驗。

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