某电厂疏水改造的热经济性分析

付亦葳，于新颖，江浩

（西安西热节能技术有限公司，西安　710032）

某电厂疏水改造的热经济性分析

付亦葳，于新颖，江浩

（西安西热节能技术有限公司，西安710032）

某电厂存在低负荷时低压加热器疏水不畅的问题，通过分析其运行数据和设备安装情况可知，低负荷下低压加热器之间压差不足以克服设备之间的阻力。提出了增设疏水泵的改造措施，进一步提出2种不同的改造方案，分析了2种方案的热经济性。

低压加热器；疏水泵；节能；热力系统

0　引言

现代火电机组长时间低负荷运行已经成为常态，而低负荷状态下，低压加热器（以下简称低加）抽汽口之间的压差减小，对于逐级自流的机组来说经常会出现疏水不畅的问题，导致危急疏水打开，疏水排入凝汽器中，既增加了凝汽器热负荷，也损失了疏水的热量，导致机组的热经济性下降［1］。以某超临界600 MW机组为例，对存在问题的#1，#2低加增设疏水泵，并分析其对机组的热经济性的影响。

1　疏水不畅原因分析

该机组属于20世纪80年代ABB公司制造的超临界600MW类型，主蒸汽参数为2.42 MPa，538℃，再热蒸汽温度566℃，设计热耗7646.8kJ/（kW·h）。回热系统的#7，#8低加布置在同一层，但是距离较远，当负荷低于60%左右时，出现疏水不畅的问题。

根据机组运行数据，可以得到机组在不同负荷下，#7，#8低加抽汽之间的压差，如图1所示。

图1　#7，#8低压加热器加压差与负荷的关系

可以看出在60%负荷之下，#7，#8低加的压差已经降至0.030 MPa左右，而#7疏水出口至#8疏水入口的标高差是2.5 m，相当于0.025 MPa的压差。而且当#7，#8低加的布置距离超过10 m，再考虑阀门阻力等，0.030 MPa的压差已经不足以克服阻力，保证疏水系统的正常运行［2］。

2　疏水改造方案

针对此问题，本文提出改变原有的逐级自流的疏水方式，增设疏水泵，将#7低加疏水打入#7给水出口，进入#6低加。根据现场布置方式的不同，提出2种方案：（1）从正常疏水口进入疏水泵，原有的疏水冷却器仍然正常作用（如图2所示）；（2）从危急疏水口进入疏水泵，原有的疏水冷却器不再工作（如图3所示）。

图2　疏水改造方案1

图3　疏水改造方案2

为了与机组实际运行状况作对比，将基准工况设置为#7低加危急疏水打开的情况，根据实际运行数据，利用EBSILON计算软件得到机组热耗率的变化，从计算结果可以看出增设疏水泵后，原有的疏水冷却器正常工作反倒会导致系统的热经济性降低，见表1。

表1　热耗率的变化

3　方案2原优于方案1的原因分析

为分析方案2热经济性优于方案1的具体原因，采用物理意义清晰的等效热降法对2种方案进行计算［3］。

根据疏水泵的设置，采用以下公式计算：

式中：Δh为新蒸汽有效比焓降增加值；α7为#7低加疏水份额；h7ss为#7低加疏水比焓；h7ck为#7低加出口水比焓；Δhr为凝结水在#7，#8低加中上升的比焓；ηr为#6，#7，#8低加的抽汽效率。

根据以上公式的计算结果见表2、表3。

表2　疏水冷却器停运计算结果

表3　疏水冷却器工作计算结果

以上计算结果表明，增设疏水泵后机组的热经济性提高主要是因为#7低加的疏水进入主凝结水管道后代替一部分原来从凝汽器出口进入回热系统的凝结水，导致#7，#8低加的抽汽量减少。在疏水冷却器停运的工况下，#6低加的疏水温度较高，与#6低加进口的给水混合后使其温度升高0.95%，因此，#6低加的进汽也相应地减少2.39%。在增设疏水泵后如果疏水冷却器保持正常工作，虽然是#7低加的抽汽量降低更多，但是也导致进入#6低加的给水的温度相对原来降低2.50%，使#6低加的进汽增加5.42%。因此，增设疏水泵后，原有的疏水冷却器正常工作反而会使整个系统的热经济性降低［4］。

4　结论

从以上的计算和分析可以得出，按照方案1，2对#7低加增设疏水泵后，机组在设计负荷下的热耗率会分别下降12和16 kJ/（kW·h）。

由于方案1工况下，#6进口水温降低过多，导致#6低加抽汽增加，所以方案2的热经济性要优于方案1。

［1］揭兴松.加热器疏水泵对火电厂热经济性的影响［J］.电站辅机，1984（3）：26-31.

［2］吕鹏飞.600 MW超临界机组低压加热器正常疏水改造［J］.华电技术，2010，32（4）：12-13，41.

［3］马勇.某超超临界600 MW机组增加低加疏水泵后等效热降计算［J］.电站辅机，2012（1）：36-38.

［4］梁娜，张宗珩.某600 MW机组低压加热器疏水系统优化［J］.热力发电，2012（6）：8-10.

（本文责编：齐琳）

TM 621

B

1674-1951（2016）08-0061-02

2016-03-17；

2016-06-30

付亦葳（1994—），男，河南安阳人，在读硕士研究生，从事火电机组的节能改造方面的研究工作（E-mail：fuyiwei＠tpri.com.cn）。