锅炉疏水回收再利用系统在1000MW机组工程设计上的实施

◎付琼 张冠群 张伟

锅炉疏水回收再利用系统在1000MW机组工程设计上的实施

◎付琼 张冠群 张伟

火力发电厂正常运行时部分疏水得不到充分的回收，造成热量浪费，疏水回收再利用的原则就是尽量全部利用蒸汽凝结水及所携带的热量，因此通过对某基建电厂的相关设计参数进行研究和论证，设计出可以充分起到回收及再利用的热力系统，希望能够在火力发电厂的新建工程或改造项目上得以广泛实施。

锅炉疏水回收再利用的价值

锅炉疏水携带热量简单计算

通过查阅焓值表得出，锅炉蒸汽吹灰疏水的工质以饱和状态核算，其300℃饱和蒸汽的比焓是2751kJ/kg；电除尘灰斗加热疏水的工质比焓是2790 kJ/kg，锅炉的吹灰疏水量按照10t估算，每天吹灰3次，疏水总量为30t；每个灰斗加热疏水量每天按0.55t估算，60个灰斗加热疏水量大概为33t，如果这些热量全部可以回收利用，回收热量：

Q总=Q吹灰+Q灰斗=17.46×107kJ

按锅炉效率为95.0%，标煤的发热量为29307kJ/kg，每天吹灰疏水及灰斗加热疏水回收利用后折算成标煤分别为2.96t及3.31t。

锅炉疏水回收再利用的方案

锅炉吹灰疏水回收利用系统在其他火力发电厂中的应用简介。某600MW火力发电机组改造项目，将锅炉吹灰疏水分别在炉侧增设一个电动截止门和一个手动截止门，机侧增设两个手动截止门，根据疏水品质选择疏水的去向，一路接至原大气式疏扩，一路接至凝汽器低压疏扩。该方案的缺点是不能有效利用疏水的热量，且操作不当很容易引起真空下降的情况发生。

对于锅炉吹灰疏水回收再利用的改进方案。结合上面某600MW机组吹灰疏水改造项目存在的弊端，对某1000MW新建机组的吹灰疏水系统进行进一步的改进。经查某1000MW机组设计参数在TMCR工况下，四抽至除氧器供汽压力为1.259MPa，温度为399.6℃，鉴于长吹压力2.8MPa，脱硝、空预器吹灰压力2.0MPa，炉膛吹灰压力1.5MPa，疏水温度均按350℃的参数设计，吹灰疏水完全满足回收至除氧器的要求。由于除氧器本身预留管路接口，采取该方案既可以充分利用疏水热量，去排挤四抽至除氧器的供汽量，而且可以消除厂方冒汽和噪声。

按照该1000MW机组的锅炉吹灰疏水量每次10t计算，系统需设置一个2m3的回水罐以便于汽水分离，防止汽液两相混合造成对阀门、管路的冲刷以及有效避免后部管段的振动。吹灰疏水经过1号调节阀进入回水罐，1号调节阀承担压力调整的任务，防止回水罐超压；回水罐内的蒸汽经过2号调节阀进入除氧器，2号调节阀用于控制进入除氧器的蒸汽量，防止除氧器发生振动或水位波动；回水罐内疏水经过3号调节阀进入冷凝水箱，用以控制回水罐的水位并确保U型水封的水位；4号调节阀做为回收系统的旁路阀，用以系统出现故障时作为一种可靠的后备手段；最终凝结水排到冷凝水箱后利用冷凝水泵排往凝汽器。

锅炉吹灰疏水再利用系统的具体实施方案。架设吹灰疏水乏汽管道时采用“能支不吊”的原则，尽可能利用管线紧邻的炉架或步道设置固定支架，以增强管系的强度和削弱管系的振动量；为防止疏水扩容罐安装固定后，在系统投入使用中不受管系膨胀或振动的力量，与其相联接的三路管道均以罐体为死点设置固定支架；为防止疏水扩容器汽态疏水导出不带水、液态疏水排放不带汽，要求液位控制系统可靠保证疏水扩容器内有1/4～1/2的液位。

收益回报计算。该项目的设计和实施与某锅炉厂进行充分合作，机务方面新增费用约为30万元；热控设备新增费用约为25万元；施工调试费用按照10万元估算，整体项目的实施，新增所耗费用约为65万元。

通过上面得出的结果，吹灰疏水每天节约标煤2.96t，每吨标煤按照700元来进行核算算，每台锅炉在按照70%负荷运行时间为7100小时计算，共计运行296天，则节约成本共计61.33万元，预计2年内回收项目实施的成本。

对于电除尘灰斗蒸汽加热疏水的回收再利用方案

电除尘灰斗蒸汽加热疏水回收再利用原理简述。某1000MW新建工程项目的脱硝采用尿素热解制氨的方式，电除尘灰斗采用蒸汽加热方式，从电除尘灰斗加热的使用性质上，必须分为冷态快速加热和热态恒温维持加热。机组冷态启动初期，需要快速将电除尘灰斗加热至90℃以上，此时需要将灰斗加热的蒸汽压力提升，以达到快速加热的目的；当机组运行正常后，为了维持灰斗温度在110～120℃的范围内，需要将灰斗加热蒸汽压力降低，因此针对电除尘灰斗加热供汽的变压过程，设计充分利用疏水所具备的汽化潜热来满足要求。

电除尘灰斗蒸汽加热疏水回收再利用的具体实施。辅汽供汽经调节阀控制供汽压力在0.5～0.8MPa的范围内，灰斗蒸汽加热全部采用并联布置，每个电除尘器的每个本体设置一个供汽手动截止门和一个疏水截止门，且每个灰斗设置一个供汽截止门和一个疏水截止门，每本体的疏水汇到疏水母管后，其热量用于对气化风机出口的气化风加热，疏水最终用于脱硝尿素的溶解，从而降低溶解尿素的辅汽用量和除盐水用量。

按照供汽压力0.8MPa对应的饱和温度是170℃，因此用灰斗加热疏水串联加热灰斗气化风是可以满足要求的，且经过气化风再次利用后疏水温度仍可以保持在50～80℃，可以满足尿素溶解的要求。

采用该方案，灰斗和气化风机加热可以独立，也可以串联运行，且使用效率高，其疏水温度可以优先满足尿素溶解的要求，多余的部分可以考虑排往凝汽器或冷凝水箱。由于该方案运行方式灵活，且运行工况稳定，在某1000MW新建工程上得以应用。

（作者单位：神华国华永州发电有限责任公司）