火电厂补水方式的选择探讨

杨海娅,谷俊杰

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院,河北 保定 071003)

火电厂补水方式的选择探讨

杨海娅,谷俊杰

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院,河北 保定 071003)

主要论述以深度除盐水作为补充水的火电厂改变补水方式所带来的双重经济效益：其一是将补充水入口从除氧器改为凝汽器,提高了回热经济性;其二采用补充水进入凝汽器的方式来达到利用排汽的余热,适当减少冷源损失的目的,改善凝汽器的真空。提出了较合理的补水方式,为老电厂改造,及新电厂的修建提供了节能性的建议.

火电厂;补水点;节能降耗

0 引 言

随着化学水处理技术的进步,大多数电厂是采用化学深度除盐水作为补充水,一些老电厂由软化水逐渐改为深度除盐水[1]。部分中小型火电厂却仍旧沿袭过去的补水方式。例如有的火电厂仍然让补充水先进入低压除氧器,再经中继泵打入高压除氧器而汇入热力系统。这种补水方式弊端是经济性差,同时还存在溶解氧经常不合格的问题。只要改变这种补水方式,将补充水直接打入凝汽器,经低压加热器进入除氧器,则会改善这种情况。

1 定量分析原理

补水方式引起的作功能力变化,可以用等效热降原理[2]按带工质的热水进入热系统给与定量分析。图 1为补水从凝汽器进入的系统,如果不计冷凝器真空变化,由于补水引起的新蒸汽的作功变化,按热水进系统分析_,得

就是说,化学补水进入冷凝器,在不计真空变化带来的好处时,不论补水温度如何,均不会产生作功增益,不会产生作功损失。图 2为补水从除氧器进入的系统。由于补水引起蒸汽的作功变化,可以用等效热降原理,按热水进系统分析得

显然,补水从除氧器改由凝汽器补入时,新蒸汽等效热降变化是两种补水方式引起的作功变

2 计算实例

表 1 各抽汽放热量计算结果Tab.1 Calculation result of each steam extraction heat kJ/kg

表 2 给水吸热量计算结果Tab.2 Calculation result of absorbtion feedw ater heat kJ/kg

表3 疏水放热计算结果Tab.3 Calculation result of hydrophobic heat kJ/kg

表4 等效热降计算结果Tab.4 Calculation result of equivalent heat dropkJ/kg

表 5 加热器抽汽效率计算结果Tab.5 Calculation result of extraction steam efficiency in heater %

补水方式改变引起的新蒸汽等效热降增加

装置效率相对提高

从以上分析中看出改变补水方式可达到节能的目的。改变补水方式使回热经济性有了提高,具有明显的节能效果。另外,消除了原系统由于大量补水进入除氧器带来的溶解氧不合格的问题。通过凝汽器补水还有以下优点：一是当补水温度低于汽轮机排汽温度时,可以吸收部分凝汽潜热,减少了冷源损失[3]。二是可以降低凝汽器的压力,使汽轮机发电量增加。三是补水和凝结水一起通过回热系统的低压加热器从而利用低压抽汽加热,这样与通过除氧器补水相比,减少了高压抽汽,增加了汽轮机的发电量。

3 凝汽器补水存在的问题

当然凝汽器补水也存在一些问题,凝汽器补水量由两个因素制约：一是受到主抽汽器,低压加热器,凝结水泵的限制,补水量和凝结汽量之和不能超过凝结水量的允许流量。主抽气器,低压加热器均有一额定的通流流量,当流过的水量超过额定流量时,加热温度就会降低,减少回热效果。其二受除氧能力的限制,补水经喷嘴雾化后表面积增加,进而增大和凝汽换热,使水滴温度迅速增高,为溶解氧的析出、扩散创造条件。因此凝汽器对补水有一定的除氧能力,但对一定的机组和凝汽器空间,其除氧能力有一定限制。若补充水超过一定限额,将会造成因凝结水含氧量超标腐蚀设备的问题[4]。一般凝汽器补水量不超过凝汽量的 30%[5]是安全的。补水从凝汽器喉部喷出,使其与排汽迅速混合,补水应均匀地充满凝汽器空间。对汽轮发电机组进行热力系统分析,依据分析的结果,在冷凝器中增设一套装置,把化学补水打入凝汽器中,使排出的气体迅速冷却,从而提高真空和发电厂的回热经济性、同时降低给水中的含量和排汽温度、火电厂化学补水系统和节能改造技术。

4 结 论

等效焓降法在热力系统局部变化的定量分析中简捷、方便、准确,是热力系统优化、节能改造的理论依据。本文通过对补水点从除氧器改为凝汽器的定量计算,明确了凝汽器补水的优越性,也提出了凝气器补水存在的问题,还有待进一步研究。

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Chen Guohui,Lin Wanchao,Xing Qinan,et al.An analysis of the economic benefits derived from energy saving through a change in a make upwater supply mode[J].Journal of Engineering for Thermal Energy and Power,2000,15(1)：69-70.

[2]王铁明.对火电厂补水系统改造技术方案的探讨[J].中国科技财富,2009,1(2)：15-16.

[3]刘志申,李慧君.火电厂补水系统优化分析 [J].华北水利水电学院学报,2000,21(2)：38-40.

Liu Zhishen,LiHuijun.Optimaity analysis of complening water system of coal-fired power station[J].Journal of North China Institute of Water Conservacy and Hyd raelectric Power,2000,21(2)：38-40.

[4]林万超.火电厂热系统节能理论 [M].西安：西安交通大学出版社,1994.

[5]岳志娟.火力发电厂节能分析 [J].中氮肥,2010,18(1)：50-51.

Yue Zhijuan.Energy analysis of fossil fuel power plant[J] M-Sized Nitrogenous Fertilizer Progress,2010,18(1)：50-51.

Choice of the Way of Water Filling

Yang Haiya,Gu Junjie
(School of Energy Power and Mechanical Engineering,North China Electric Power University,Baoding,Hebei 071003)

This paper discusses in depth saline water in a supplementary thermal changes brought by way of filling double economic benefit：One is to supplement the added water inlet from condenser instead of from deaerator,improves the heatefficiency.By entering the water supplement condenser way to achieve the exhaust steam heatutilization,reduce the loss of cold source,improves the vacuum condenser.The paper puts forward a reasonableway to add water old plant,for the old and the new power plant,the energy conservation of the building provides advice.

power;water;energy consumption

TK 212.4

A

2010-05-25。

杨海娅 (1982-),女,硕士研究生,从事热经济分析与节能等工作,E-mail：haiya-3166@163.com。