锅炉暖风器疏水系统设计优化

又 避 免 了尾 部 烟道 的低 温 腐 蚀 。 关键词 ： 风器 ； 水 系统 ； 暖 疏 自动 疏 水 器 ； 计 优 化 设 中图分类号 ： ＴＫ２ ３ ３ ２．４ 文献 标 志 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９５ ０ （０ １ ０ —０ ９０ １ ０ —３ ６ ２ １ ） ３０ ３ —２
２１ ０ １年 ６月
吉 林 电 力
Ｊｌ ｅ ｔｉ ｏ ｒ ｉ ｎ Ｅｌｃ ｒｃＰ ｗｅ ｉ
第 ３ 卷 第 ３ （ 第 ２ ４期 ） ９ 期 总 １
Ｊ ｎ ２ １ ｕ．０１ Ｖｏ － ９ Ｎｏ ３ （ ｅ ． ． １ wk.baidu.comｌ３ ． Ｓ ｔ Ｎｏ ２ ４）
锅 炉 暖 风 器 疏 水 系统 设 计 优 化
为 了提高 电厂运行 的经济 性及 避免 锅 炉尾 部 的
低 温腐 蚀 ， 当空气 预热 器冷 端综 合 温度 （ 即烟气 出 口 温度 ＋空 气 预热 器 入 口风 温 ） 于 １ ０℃时需 要 投 低 ５ 入 锅 炉 的暖风 系统 。 目前 国 内多采 用蒸 汽 加热 暖风 器 ， 管这 种 暖风 方式 优 于热 风循 环方 式 ， 是 由于 尽 但 暖 风 器疏 水 系 统 存 在 问题 较 多 ， 常 导 致 大量 除 盐 经 水 直 接 排 至 定 排 扩 容 器 甚 至 出 现 暖 风 器 停 用 等
多 问题 ， 主要 的是 因暖 风 器疏 水 不 畅造 成 暖 风 器 最
带 水运 行 。
排 汽装置 定排 扩容器
图 ２ “ 凝 汽 器 ” 式 去 方
汽 通过 ） 由于机械 型疏 水器 可 以排 出饱和 温度 的冷 ， 凝水， 同时 疏 水器 的排 放能 力 大 于 暖风 器 最 大热 负 荷 时冷 凝 水 量 的 １ ５倍 ， ． 因此 暖 风器 中 的凝 结水 不 能 在 暖风 器翅 管 和 联 箱 中滞 留 ， 确保 暖风 器 避免 积 水 而引发 的锈 蚀 、 水击 、 振动 以及 泄漏 问题 。 由于空冷 发 电机组 采用 此种 暖风 器疏 水方 式 的 应用 较少 ， 设计 单 位对此 进行 了认 真论 证 ， 经详 细设 计 计算 ， 台机 组 的暖 风器 最 大疏 水 量 为５ ． ／ 每 ４ ４ｔｈ，
Ｄｒ ｉ ｓ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ Ｏｐ ｉ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｉｅ ｉ — ａ ｅ ａ ｎ Ｓｙ ｔ ｍ ｓｇ ｔｍ ｚ ｔｏ ｆＢｏ ｌ ｒＷ ｎｄ ｈｅ ｔ ｒ
刘 琦 李春 华 ，
（． １ 华能 白山煤矸 石发 电有 限公 司 ， 吉林 白 山 １ ４ ０ ； ３ ７ ０
图 １ “ 除 氧 器 ” 式 去 方
１ １ 系统较 为复 杂 ．
一 空 冷 排 汽装 置 的方 式 （ 以下 简 称 为“ 凝 汽 器” 去 方
式） 。现就 ２种 方式 进行 分 析对 比 ， 为今后 其 他工 程 提 供参 考 。
“ 除氧器 ” 水方 式 的系统 复杂 、 去 疏 庞大 ， 水箱 疏
・
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缆包 括控 制 电缆 和动 力 电缆 等 。
１ ２ 运 行 中故 障环节 多 ．
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单位 增供 负荷 投 资较 高 的主 要原 因是 建设 成本
排 汽 量 不足 汽轮 机 低 压 缸 排 汽量 的 ５ ， 影 响空 不
１ ３ 造价 昂贵 、 ． 维修 量大
由于 疏 水 系统 庞 大 和 复杂 ， 接 带来 造 价 的增 直
加： 疏水 箱及 疏水 箱 的水位 检测 、 水泵 及再循 环 阀 疏 保 护 、 水箱 及疏 水泵 的 闭环控 制 系统 、 疏 信号 缆及 动 力 缆敷 设 等 ， 上述 费用 达 到 ４ ￣ ５ 万 元 。如果 再 加 ０ ０ 上 每 年 的检 修 维 护 费 用 及 厂 用 电 的 消耗 等 二 次 投
２ 吉林 省 电力有 限公 司 电力 科 学研 究 院， ． 长春
摘
１ ０２ ） ３ ０ １
要 ： 绍 了 目前 电站 暖 风 器 疏 水 系统 采 用 的方 式 及 存 在 的 问 题 ， 过 采 用 暖 风 器 一 自动 疏 水 阀 一 空 冷 排 汽 装 介 通
置 的技 术 优 化 方 式 ， 统 简 单 ， 障 率 低 ， 用 性 高 ， 保 了 暖 风 器 的 正 常 可 靠 投 用 ， 提 高 了 电厂 运 行 的 经 济 性 ， 系 故 可 确 既
和疏 水 泵要 占据很 大 面积 ， 了减少 疏 水 泵人 口汽 为
蚀 问题 ， 水箱 （ 于压 力容 器 ） 了要 求 有 一定 的 疏 属 除 高度 形成 压头 ， 还要 有一 定 的容积 进行 汽水 分 离 ， 其 中的 液位需 经 过液 位计 检测 并根 据设 定 的高低 限位 去 控制 疏 水泵 的启停 。疏水 泵 的频繁 启停 和进 口区
１ 常规 暖 风 器 疏 水 系统 存 在 的 问题
图 １ “ 除 氧 器 ” 式 ， 目前 国 内众 多 老 机 为 去 方 是 组使 用 了几 十年 的传 统 方案 。从 系统 运行 的热力 学
域 汽 蚀都 决 定 了 电机 与 泵 体 的 高故 障 率 ， 因此 必 须
考 虑设 置备 用 泵 。 果疏 水箱 水位 计故 障多 ， 如 又要 考 虑 在 泵 的 出 口处 设计 最 小 流 量保 护 装 置 ， 同时疏 水 泵 和 除 氧器 的标 高相 差 较 大 ， 必须 考 虑 疏 水 泵有 足 够 的扬 程 。 了各种设 备 和装 置 ， 除 还有 与之 相配 的 电
比为 ６． 。 ３２
投 资 成本 刚性 增 长 。投资 对 电 网成 本 的增 加具
有 一定 的滞后 性 和长 期性 ， 当期 成本 的影 响较 小 。 对 投 资对 成 本 的影 响将 持续 １ ～ １ ０ ５年 ， 年 投资 总额 每 的 １ 左 右 在下 一年 进 入成 本 。 中 ， 旧７ ６ ， ５ 其 折 ．６ 财 务 费 用 ５ ６ ， 行 维 护 ２ 。据 测 算 ， 增 加 ． 运 Ａ ０ 每
上 升 。电网建 设 面临 着 Ｅ益严 重 的土地 资 源和 环境 ｌ 制约 ， 征地 、 迁 费用 攀升 。架 空线 入地 的压力 进一 拆 步加 大 。 建 及改 造 主干 道 的架空 线路 电缆 入地 ， 新 造 成 城 市配 电 网投资 需求 急剧 膨 胀 。
ａ 投 资 情 况 ：十 二 五 ” 间某 省 电 网规划 投 资 ． “ 期 总 额 为 ４ ５ ７ ×１ 。 ， 中直 流 特 高压 部 分 投 资 ８． ４ ０ 元 其 １ ９ １ ×１ 。预计 ２ １ ０．９ ０元 ０ ５年 负债 率 为 ７ ， 末 ６ 年 固定 资 产 净 值 ５ ９ ２ ×１ ， 网 固定 资产 收 入 ９． ６ ０ 元 电
蒸汽调 节阀 蒸 汽
运行 中主要 的故 障环 节是 疏水箱 的立管式 水位
计 故障及 疏 水泵 的经 常性 汽蚀 问题 。水 位计 的故 障
一
方 面 可 能 会 使 疏 水 箱 的满 水 甚 至 向 暖 风 器 的 倒
灌， 造成 暖 风器水 击 和振动 问题 ； 一方 面也 可能会 另
造 成疏 水箱 无水 ， 导致 疏水 泵 空转危 害其 安全 。 暖风 器 疏水 泵 经 常 出现 汽 蚀 造成 疏 水 泵损 坏 ， 修 量 非 维 常大 。 由于 上述 问题 的多 发性 和普遍 性 ， 使很 多 电厂 冬 季不 能顺 利投 入锅 炉 暖风器 系统 或 除盐水 不能 实 现 回收 。 水系统 的问题 ， 疏 还带 来 了暖风 器本 体 的诸
汽排 水作 用 的 。 水器 属于 自力式 阀门 ， 有任 何人 疏 没 机 接 口， 完全 自动 在线工 作 ， 因此 其可 靠性 和使 用 寿 命是 最关 键 的指标 。
表 １ 机械 型 疏 水 器 性 能 对 比
（ 转第 ４ 下 ９页 ）
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１ 。 ） 减 少 １ ． Ｘ１ 。 ０元 要 ８５ ０元
１０ ０ 元 投 资 ， 二 年 开 始 的 １ ～ １ ０ ×１ 第 Ｏ ５年 中 ， 年 每
增 加 电 网成 本 约 １ ×１ 。 由于近 几 年投 资持 续 ５ Ｏ元 快 速增 长 ， 未来 电网成 本必 将呈 刚性 增 长 。
现象。
造价 昂 贵 、 修量 大 ， 行 中故 障环 节较 多 。 维 运
蒸 汽ｉ 节阀 ｌ 爿
华 能 白山煤矸 石发 电有 限公 司为吉 林 省首座 利
用 煤矸 石 、 泥和洗 煤 为原 料 的综合 利 用型 发 电厂 ， 煤
机 组 容 量 为 ２ ３ ×３ ０Ｍｗ ， 炉 为循 环 流 化 床 锅 炉 。 锅 初 步设 计 阶段 锅炉 暖风 器疏 水 系统 采用 暖 风器一 疏 水 箱一 疏水 泵一 除氧器 的方式 （ 以下简称 为 “ 除氧 去 器” 方式 ） 后经 调 研 论 证采 用 暖风 器一 自动疏 水 阀 ，
入， 造价 就更 昂贵 了 。
冷 机组排 汽装 置 的 出力 和凝 汽器 真空 度 。
２ 暖 风器 疏 水 系 统 的 优 化
３ 自动 疏 水 器 的合 理 选 用
近 年来 国 内外 普 遍 采用 的先 进 暖 风 器 系 统 为
“ 凝汽 器 ” 式 ， 去 方 系统 示 意图见 图 ２ 从 图 ２可 以看 。
目前 国内外 常用 的疏水 器主 要有 第一 代倒 吊桶 式 、 二代 杠 杆浮 球 式 和第 三 代 自 由浮球 式 ３种 型 第
式， 其性 能 对 比见表 １ 它 们 的共 同特 点就 是 内部 都 ， 有 一个 浮 子元 件 ， 基 于汽 水 密 度差 来 自动 进行 阻 是
到 ：去排 汽装 置 （ 汽器 ） 水 ” “ 凝 疏 系统 将“ 去除 氧器 疏 水” 系统 简化 到仅 剩下 自动 疏水 器这 一个 环节 了 ， 即 疏 水器 可 靠性 就是 疏水 系 统可 靠性 。疏 水 侧 接有 ｌ 台 自由浮球式 疏水 器 ， 在暖 风器 工作 期 间 ， 温依 靠 风 供 汽侧 调 节 阀调 节 蒸 汽 流量 大 小 进行 控 制 ， 热后 加 产 生 的冷凝 水 被 疏水 侧 的疏 水 器 排 出 （ 而不 会 使蒸
ｂ 售 电量 情 况 ： ． 预计 ２ １ ０ ５年 ， 网 售 电量 将 达 全
到 ７ ０ １ ×１ Ｗ ・ 。全 网售 电收入 将 由 ２ １ ８． ３ ０ ｋ ｈ ０ １年 的 ２９ ６ ０ 元 ， ７ ． ×１ 。 提高 到 ３ ８ ７ Ｏ 元 。根 据敏 感 ７ ． ×１ 。 性 分 析 ，０ １ ２ １ ２ １ ～ ０ ５年 售 电 量 年 均 增 长 率 每 下 浮 ０ ５ 后 ５年 投 资 能 力 比 规 划 投 资 （ ２ ． ６× ． ％， ２８ ４
原理 上来 讲 ， 这种 设计 注重“ 位能 ” 的经济 性 ， 不是疏 放 水 系统 向低 压 容 器 自流 方 式 ， 而是 采 用 疏 水 泵将
疏水 送 至高 压容 器 （ 氧器 ） 这种 系统 庞大 复杂 ， 除 中。
收 稿 日期 ：０ １０ —５ ２ １－４ ２
作 者 简 介 ： 琦 （９ ６） 男 ， 程 师 ， 事 热 能 动 力 专 业 技 术 工作 。 刘 １ ７一 ， 工 从