锅炉暖风器疏水系统改造分析

王明辉

1 锅炉暖风器作用

暖风器设计是以蒸汽的凝结放热为基础，设计思想就是使加热蒸汽冷凝放热变成饱和水后不断地排放出去。采用暖风器后，可以避免在空气预热器金属表面造成的氧腐蚀和三氧化硫造成的硫酸腐蚀，使金属壁的积灰大为减轻，不致因堵灰造成引风阻力的增加，从而大大延长空气预热器的使用寿命，确保机组的安全运行。

2 锅炉暖风器疏水泵存在问题分析

我公司锅炉配备2台SD-NFT-I型二次风暖风器，2台由江苏双轮泵业有限公司生产的D12-25×6型卧式暖风器疏水泵，具体性能参数如表1所示。

表1 暖风器疏水泵性能参数

我公司暖风器疏水系统采用“暖风器→疏水箱→疏水泵→除氧器”（即“去除氧器”）布置方式（图1）。由于疏水泵运行启停频繁、疏水系统运行环境差等原因，疏水泵自运行以来一直不稳定，泵体振动大、轴封频繁漏水等现象频繁发生，不仅使大量高品质疏水不能回收，而且还影响现场的安全文明生产水平。因此，有必要对暖风器疏水泵运行状态进行分析，进行必要的系统改造，以提高疏水的回收率，减少能量的损耗，同时降低设备维护的费用及工作量，改善暖风器疏水系统的运行状态及管理水平。

3 锅炉暖风器不同疏水方式的运行分析

目前火电厂常用的暖风器疏水方式有2种，一种是传统的“去除氧器”布置方式；另一种是近几年来国外普遍采用的“暖风器→疏水器→排汽装置（凝汽器）”。

3.1 “去除氧器”疏水方式的缺点

图1 改造前暖风器系统简图

（1）系统复杂。疏水箱和疏水泵占据较大面积。疏水箱需要高位布置以避免疏水泵入口汽蚀，且要有足够的空间进行汽水分离，根据水位高低联锁疏水泵。运行中疏水泵的频繁启停和入口处易发生汽蚀都可能造成疏水泵非正常工作，因此必须设置备用泵。同时疏水泵和除氧器的标高相差较大，泵必须要有足够的扬程。

（2）设备存在的问题较多。最常见的问题是疏水箱液位计故障及疏水泵发生汽蚀。液位计故障一方面可能会造成疏水箱满水甚至向暖风器倒灌，使暖风器发生水击和振动；另一方面可能会造成疏水箱缺水，导致疏水泵空转，损坏泵体部件。同时由于泵的启停频繁，对泵体部件的使用寿命带来很大的影响。

（3）设备运行经济性分析。从2011年12月份机组运行后投入暖风器疏水泵以来，暖风器运行参数较稳定，各参数趋势基本一致，以16日为例：在环境温度-7～-15℃，暖风器出口温度控制在16～25℃之间，暖风器疏水泵约55 min启动一次，运行15 min停运，1天暖风器疏水泵运行19次。疏水量计算：

每月（30天）疏水量为：Q=11 m3/h×15×19×30/60=1 567.5 m3。

疏水泵耗电量（按疏水泵实际运行电流计算）：P泵=1.732×U×I×cosφ/1 000=1.732×380×23×0.85/1 000=12.867 kW。

则疏水泵每月（30天）耗电量为：W泵=P泵×t=12.867×15×19×30/60=1 833.55 kW·h。

3.2 “去排汽装置”疏水方式的特点

“去排汽装置”疏水方式与“去除氧器”疏水方式相比，系统大大的简化，但对疏水调整门调节品质的要求提高。其工作原理：将疏水箱的排水管道接引至排汽装置，在管道上安装调整门，用控制疏水箱的液位来保证疏水箱的水封作用，万一调整门故障，可以用疏水旁路电动门进行调整，以控制好暖风器疏水箱的液位，即可保证暖风器系统正常运行，如图2所示。

图2 更改后系统图

4 采取不同冷凝水回收方式经济性对比

（1）暖风器疏水的回收问题主要是回收到高压场合（除氧器），还是低压场合（排汽装置）的问题。有人认为低压疏水会损失热量，因而不经济。其实这是一种误解。从理论上讲没有冷源就不会有热量损失，空冷机组与湿冷机组不同，低压疏水系统将暖风器冷凝水直接导入排汽装置，正是避开冷源，所以疏水导入凝汽器并没有热量损失的问题，低压疏水损失了一些功，但其疏水量非常小，可以忽略不计。所以，采取低压疏水至排汽装置后，1个月可以节省电能1 833.55 kW·h。（2）由于我公司已经安装高压疏水系统，对于改造成为低压疏水系统，其部分管道、上水手动门、调整门还可以重新利用，只是增加部分管道、人工的成本，实际改造费用6 500元（包括人工成本）。（3）根据多家电厂的运行经验，长期以来疏水箱水位检测故障和疏水泵严重汽蚀、轴封漏泄等问题相当普遍，据有关资料披露，该系统投入率仅为50%。我公司机组投运以来，暖风器疏水泵也频繁出现故障，以2011年12月为例：机组共运行22天，2台疏水泵轴封均出现漏泄现象，经向检修人员了解，每套轴封约900元，如果取消疏水泵，可以大大地减轻维修费用和维护工作量。（4）很多电厂冬季投入暖风器时由于疏水泵故障，正常疏水很难回收，因此现在不只是计算维护成本的问题，节能减排的形势要求我们必须杜绝直排现象。

5 结语

2012年9月我公司对锅炉二次风暖风器进行系统改造，进入冬季投运后将暖风器疏水回收至排汽装置，从实际运行状态来看，不论从安全、经济哪个方面都是可行的，具备推广的实际意义。

［1］张晓梅.燃煤锅炉机组.北京：中国电力出版社，2009

［2］内蒙古京科发电有限公司.集控辅机运行规程，2011