電廠熱力系統設計中的創新技術

王世剛 孫淑娟 王憲紅

摘要：隨著經濟的快速發展，中國的工業產業發展的也越來越完善。電廠是一個重要的組成，主要任務是提供人們生產和生活中需要的電能。在時代發展中，人們對電能的需求增加，電廠熱力系統也在各種科學技術發展中創新了技術，有效提高了電廠的生產效率。

關鍵詞：電廠；；熱力系統設計；；創新技術

中圖分類號：F272.92文獻標識碼：A文章編號：2095-3178（2018）19-0305-01

引言

近年來，引進國外機組及國際間的工程合作逐步增多，通過和

國外電力工程技術人員的交流，發現外方在熱力系統中采用了一些結構新穎、創意獨到的設計，其節能與環保效果明顯。除了一些重大技術革新外，一些小的設計理念、構思很值得我們學習借鑒，可廣泛應用于國內電廠設計改造工程中。

1熱力系統節能方面的創新技術

1.1回收利用鍋爐排煙余熱的技術

回收利用鍋爐排煙余熱技術指的是將電廠熱力系統和鍋爐排煙熱量有效聯合起來，利用電廠熱力系統轉化鍋爐余熱變為電能。轉化過程在汽輪機上實施，一方面能大幅度降低能源消耗，另一方面也使排煙溫度得到有效降低。鍋爐尾部裝置的汽水換熱器為低壓省煤器，在低壓情況下凝結的水會從其內部通過。低壓省煤器在凝結水熱力系統中有兩種連接方式，即并聯和串聯。低壓省煤器中的水來源于低壓加熱器出口，之后凝結的水將排煙余熱吸收掉，升高了凝結水溫度，凝結水最后會從低壓加熱器系統流過。通常情況下，在凝結水熱力系統中，低壓省煤器使用串聯的方式效果比較好，可保障有最大的水流量通過低壓加熱器。低壓省煤器的受熱面是固定的，吸收余熱的效果較為理想，同時也能最大限度地達到節能效果。

1.2回收利用除氧器排汽和鍋爐排污水余熱

為了保證除氧功能，除氧器在工作時必排出蒸汽。然而排出的

蒸汽是有一定溫度和壓力的，因此會損失熱量和工質，所以需對其進行回收和再利用，以實現節能減損。需要電廠熱力系統的設計人員盡量采取有效合理的措施降低蒸汽溫度，減少利用不可再生能源，

從而有效保護環境。可采取的措施是安裝余熱冷卻器，將蒸汽余熱有效吸收。控制污水排放量對于鍋爐也是一項重要工作，一般能達到2%到5%，這種排放量長期下去不僅會導致工質嚴重損失，也會造成嚴重污染。鍋爐排污的壓力與熱水溫度都比較高，在得到有效利用的情況下，能成為較好的高級單熱資源。通過使用排污擴容器可將一些熱量和工質回收利用，達到節能環保的目的。而在擴容蒸發后，污水還有一些溫度，需安裝排污水冷卻器來降低其溫度，在一系列的化學過程中將污水冷卻，從而有效避免產生溫室效應，同時也能將污水的熱量進行吸收和利用，轉化為電能，從而實現最大化的能量轉換，有效提升電廠的經濟效益。

2熱力系統設計其他方面的創新技術

2.1蜂窩孔結構剛性梁

為了減少管子的應力以及滿足管墻的剛度要求，布置和使用的剛性梁須采用比較合理的結構。如鍋爐上部側墻，因其跨距很大，若要滿足管墻的強度及撓度要求，則必須采用斷面尺寸及高度很大的梁。采用蜂窩孔結構的剛性梁，它用普通工字梁切割加工拼焊而成，通過一般的統計計算發現，它的慣性矩是原來工字鋼慣性矩的2.3倍，抗彎截面模量是原來的1.5倍。因此，蜂窩孔結構剛性梁在盡量不浪費原材料的前提下具有更好的抗彎曲能力。使用這種結構的剛性梁還有另外一個好處，因為剛性梁上有很多蜂窩孔，那么在布置管道的走向時可以充分考慮從蜂窩孔中通過，這樣可使鍋爐的結構排得更加緊湊、合理。

2.2基礎二次灌漿層專用水泥

機械轉動設備安裝時基礎標高一般留有50mm的二次灌漿層，待設備找正安裝結束后進行二次灌漿。要求灌漿用混凝土采用不小于基礎混凝土標號，但施工過程中由于設備底座與基礎間隙很小，人工操作空間有限，不能有效的對漿面磨平，影響外形美觀和基礎強度。河北某電廠采用日本引進機組，轉動機械二次灌漿專用水泥從日本進口，施工中不用拌砂子、石子，而是直接將水泥用水稀釋成流動性很好的漿液，直接將漿液倒入基礎與設備底座間隙中，靠其流動性可自行找平，強度可靠、工藝美觀。

2.3利用帶有萬向節支架的開式排放結構固定蒸汽排

汽管

開式排放結構中應用帶萬向節支架來固定蒸汽排汽管是一種新型技術，優化了傳統開式排放結構，傳統使用的固定支架和導向支架被萬向節支架代替，能更加靈活轉動排放管。排放管在萬向節支架中能繞著固定軸在矩形框內轉動，而矩形框也能繞軸在支吊架根部轉動，排放管和矩形框在轉動中相互配合，成為把支架作為中心的特殊結構，從而達到排放管萬向轉動的設計標準。萬向節支架的功能有很多：a）能承擔排放管自身的重量；b）能將排汽的反力分擔一部分；c）保持排放管在機組運行過程中的水平熱位移狀況，使排放管直徑不統一問題得到有效解決。通常情況下會在開放式結構排放管上安裝消音器，然而在運行消音器時可能會出現堵塞現象，造成疏水盤反噴。在使用帶有萬向節支架的開式排放結構后，縮小了排放管和閥管之間的縫隙，在消音器有反噴現象出現時能節流，使反噴壓力得到有效降低，降低反噴蒸汽流量，保障設備正常使用。

2.4汽水管道的抱箍式支架連接

管道支架作用主要是支撐和定位管道，同時也能對熱脹冷縮方

向進行有效控制。如果管道的介質溫度在200℃以下，那么一般采用的是抱箍式支架。依據不同的螺母位置，將抱箍式支架分成滑動支架和固定支架。使用固定支架要充分拉緊管道，并使用雙螺母將其并緊；使用滑動支架則需要擰緊上下螺母，并在管道和抱箍之間留下間隙，從而保障在熱脹冷縮的情況下，管道能在長度方向上滑動。生產抱箍式支架較為簡單，很適合大量生產和使用。特別是在電廠的管路設計中應用比較廣泛，比如一次風、消防、工業伺服水、電廠除灰等。

結語

在如今能源日益減少、環境污染問題日益嚴重的大環境下，電

廠需積極創新熱力系統設計技術。通過鍋爐排煙余熱回收利用技術、化學補充水系統節能技術、除氧器排汽和鍋爐排污水余熱回收利用技術等，實現節能環保目標。另外，還需利用蜂窩孔結構剛性梁、水冷壁防結渣技術等技術創新，使電廠熱力系統的各項性能得到有效提高，進而使電廠生產效率和經濟效益得到提升，推動電廠的健康穩定發展。

參考文獻

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