节能技术之三十一超临界供热机组热网疏水回收节能技术

随着电力行业产业结构调整和优化升级，火电机组已向大容量、高参数方向发展，超临界供热机组也随之进入热电市场。冬季采暖期，热网疏水如果沿用亚临界机组回收方式，直接进入除氧器，将造成机组汽水系统大部分工质不经过精处理除盐净化再次进入系统循环，给锅炉安全运行带来威胁。

问题提出：热网加热器在热交换过程中，蒸汽骤然冷却，管道温度变化较大，导致加热器材质容易析氢腐蚀，产生较大颗粒的Fe3O4，使热网疏水含铁量超过超临界机组要求的含铁量限值，因此热网疏水不能直接进入除氧器与给水混合。目前热网疏水回收有2种典型方案，一是热网疏水采用高温滤元除铁或高梯度磁过滤除铁后，再进入除氧器；二是对热网加热器疏水进行降温处理后排入凝汽器。2种方案都能解决热网加热器正常运行中含铁量超标的问题。前一方案当热网加热器管束破裂，热网循环水进入热网疏水，必须停机检修，同时热网加热器启动初期，管束的铁锈会进入热网疏水，为了保证锅炉的汽水品质，热网疏水必须全部放掉，造成很大浪费；后一方案将造成机组热耗增加约4.3%，严重削弱了机组采用超临界参数的优势。

推荐方法：推荐采用如图1所示的热网疏水回收方案，将热网疏水引入采暖抽汽对应的低压加热器汽侧空间，替代该加热器部分抽汽，加热其凝结水，然后热网疏水与原低压加热器疏水一起逐级自流至下一级低压加热器，最终回到凝汽器，经原热力系统的凝结水精处理装置进行除盐净化再次进入系统循环。该方案即可避免由于热网疏水进入除氧器引起的水质不合格造成的停炉隐患，又可避免热网疏水直接进入凝汽器引起的经济性大幅降低的弊端。

图1 热网疏水回收系统示意图

应用示例：以某350 MW超临界供热机组为例，在额定采暖工况下，其采暖抽汽450 t/h。与传统热网疏水经高温除铁过滤器后进入除氧器方案比较，改造后热网疏水直接进入低压加热器，根据等效热降法，可以测算低压加热器抽汽变化引起机组热耗率增加约0.2%。按采暖期综合利用小时数3 000 h、标煤单价700元/吨计算，折合人民币约20万元。由此可见，该方案的运行经济性及安全性远远优于前面所述的2种典型热网疏水回收方案。

建议：与亚临界供热机组比较，超临界供热机组锅炉不能采用加大汽包排污的方式调节汽水品质，因此其热网疏水回收有其特殊性。文中给出的回收方案虽优于传统的典型方案，但是否最优尚需进一步探讨。如何采用更为合理的回收方案，尽可能削弱热网疏水回收对机组热经济性、安全性的影响，是供热机组采用超临界参数后面临的新课题。

撰稿：

国网河北省电力公司电力科学研究院 郭江龙