关于取消低压除氧热力系统运行的可行性探究
2011-05-12韩少生
韩少生
(神华国华北京热电分公司,北京 100000)
1 现状
1.1 我厂的机组为德国ABB公司生产的双缸双排汽凝汽抽汽,带生产抽汽和采暖抽汽。同时采取了双除氧器的运行方式,分为高、低压除氧器。低压除氧器设备规范如下:
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1.2 除氧器的作用:为了除去锅炉给水中的气体,在传统的热力系统中都采用了专门设备-除氧器。除氧器的主要功能是从给水中排除各种溶解气体。此外,除氧器还是混合式加热器,在热力系统中,它能提高热经济性;同时作为汇集各种蒸汽和疏水的容器,它能减少工质损失和热损失。低压除氧器热力系统图如下:
1.3 简要介绍一下低压除氧器热力系统:包括汽、水两大系统。蒸汽系统包括:来汽为:四段抽汽、低减、一、二单元低压厂用联络管,蒸汽供汽为:低压除氧器加热,锅炉暖风器,与#2单元低厂联络管。水系统包括:来水系统为除盐水、机组疏放水回水、华贸返回水、锅炉疏水箱来水、锅炉暖风器疏水来水。出水系统为:至高压除氧器系统、至热网系统、一二单元中继水联络管、给水泵密封水。
2 现行机组存在的一些问题
2.1 到了夏季,机组的负荷较低,抽汽量、采暖量也相对较少。有时甚至没有,这样就会造成机组在纯凝结工况下运行。这时机组的耗水量几乎为零。但机组的补水量是还会有一些的,这些水源主要作为减温水水源。再加上有些水门不严,如高低压除氧器的水调门。这些水源最后都回到锅炉疏水箱,再经过疏水泵打到低脱、或者高脱,这样就间接的增加了系统的水源。使整个机组的循环水源增多。造成低压除氧器水位经常保持在高水位运行,高压除氧器水位有时也很高,疏水箱水位经常满水,甚至溢流的情况。这些对于机组的安全运行都是不利的,往往会造成各种安全隐患。同时水源的浪费也是不允许的。
2.2 针对上述存在的问题,采取了一些尝试措施。(1)、将一、二单元的C中继泵改为小泵运行。(2)、后来采取了将一个单元的低压除氧器退出运行,发运行部为此制定了相应的技术措施。从效果上这些都是可行的。但一台机组的低压除氧器退出运行后,虽然是不运行了,但是它的维护的工作量丝毫不减,对运行、检修人员等同于运行设备。
3 需要完善的几个问题
3.1 能否满足除氧的效果。我厂集控运行规程上规定,高压除氧器溶氧小于为7ūg/L,低压除氧器溶氧小于15ūg/L。凝汽器的除氧能力是有限的,加之凝结器的补水量会很大,尤其在启动和低负荷工况除氧效果更差。即使凝汽器运行正常,也可能由于凝汽器后面一段真空系统漏入少量空气而使含氧量超标。取消了低压除氧器后,高压除氧器的除氧压力就会猛然加大,但是从除氧的效果上来看,溶氧小于为7ūg/L,还是能够达到要求的,这里已从相关专业人员得到考证。
3.2 关于各路汽、水的汇集问题。现在低压除氧器的来水水源很多,前面已提到包括:来水为除盐水、以及华贸返回水、疏水回收罐返回水、锅炉暖风器来水、锅炉疏水箱的来水。这些水源由于压力、温度都不是很高,都可以接到锅炉疏水箱,然后经锅炉疏水泵打到化学,作为除盐水供机组补水时使用。
3.3 关于给水泵密封水备用水源的问题。正常运行当中,给水泵密封水源为凝结水,备用水源为中继水,现在低压除氧器取消后,没有了中继水,密封水只有凝结水了,这样是否会带来安全隐患。我认为是多虑的,中继水只有在机组启停的过程中、或凝结水泵有故障不能启动的情况下使用,显然这种情况很少,同时我们还可以另外增加一路水源作为给水泵密封水,可以不使用中继水。
3.4 关于高脱上水温度的问题。低压除氧器取消后,凝结水作为高压除氧器上水水源,由于凝结水量的的加大,水温能否加热到低脱时的温度,现在三号低加出口水温为104左右,接近于低脱水温,如果加热蒸汽充足的话,我认为是可以的,只不过增加了三台低加的工作量。
4 为机组带来得经济效益
首先、检修维护费用大大降低。两个单元两个低脱,包括6台中继泵和大量的汽水管路和阀门,以及各种压力测点、温度测点、流量测点、水位测点以及热工相应的保护逻辑、自动等。一旦取消,平时的维护费用降低,机、电、炉等各专业维护人员工作量也会减少。在大小修时,也不对低压除氧器系统进行项目工作,费用也会大大降低的。每年低压除氧器的维护费用高达数万元。
其次、最大的经济点就是节省大量的厂用电。一、二单元机组于1999底投产,在运行之初,一、二单元各运行一台中继泵,这种运行方式非常不合理,为了响应国家倡导的节能减排理念。2007年初利用#1、2单元低压除氧器停运期间,分别对C中继泵进行了换型改造。将C中继泵改为小泵,原型号为:Y315M-2容量:132KW,电压:380V,电流 242.3A,转速:2982r/min,中继泵出力242m3/h,扬程134mH2O。改为:型号为:MD1C280S-2,容量:75KW,电压:380V,电流:136A,转速:2970r/min,中继泵额定出力100m3/h,扬程134mH2O。
改为小泵后,不但节约了大量的厂用电,而且对系统的运行更加优化,在夏季热负荷较少时,一、二单元可公用一个低脱,一台C中继泵,就可满足高压除氧器的用水要求。Cos∮=0.9
可从下表中看出:
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从上表看出:改为小泵后,C中继泵的电流大大的减少,从原来的170A左右,到现在两个单元的95A左右,功率也大大降低,节约了大量的厂用电。同时对运行人员的调节也提出了更高的要求。今年年初,又制定了一个单元低压除氧器退出运行的技术措施,从实际运行来看,效果是很明显的。一台中继泵停运一年大概200天,中继泵电流大约维持在95A,每小时大约节约50度电,按每度0.4元厂用电来说,这样算下来每年可节约90000元,在一定程度上提高了厂用电率。
结语。低压除氧器系统取消后,无论是对运行人员、还是设备维护来说,减少了相当大的工作量,提高了机组运行的可靠性,安全性。同时也响应了国家倡导的节能减排的环保理念。但是这种系统方式的改造还需要进行多方面的实际论证与研究,在条件时机成熟时付之实施。以上的观点仅代表自己的一些观点与想法,如有不妥之处请指正,特在此表示感谢。
[1][俄]Γ.N.叶菲莫契金著.《汽轮机设备无除氧器系统》.中国电力出版社,2001年3月第一版.
[2]郑体宽.《热力发电厂》.中国电力出版社,2001年3月第一版.
[3]集控运行规程.