200MW机组凝结水回收系统优化设计.pdf

全国火电 300mwe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 汽机 18 200mw火力发电机组凝结水回收系统优化设计 王雪东 王发明 裴立仁 赵雪峰 （大唐双鸭山热电有限公司 155100） 【摘 要】随着社会的不断发展，我国的能源消耗持续增长，已成为继美国之后的世界第二大能源消耗国。 快速发展与巨大的能源消耗矛盾越来越明显，国家和企业的节能减排举措越发的旗帜鲜明，如何有效利用能源、降 低发电成本，已经成为各个企业特别是火力发电企业的一项重要课题。本项目为一项节能减排课题，通过对 200wm 火力发电厂凝结水系统水质浪费的调查，对凝结水回收系统进行优化设计，进一步回收和利用凝结水，降低发电厂 除盐水补水率，节约发电成本，最终达到节能减排的目的。 【关键词】火力发电厂 200mw 凝结水回收 系统优化设计 1 立项背景 大唐双鸭山热电有限公司2200mw汽轮机为c141/n200-12.75/535/535/0.294型超高压中间再 热供热式汽轮机，由黑龙江省电力设计院设计、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司制造，于 2006 年底双 机投产，2007 年对双鸭山 750 万 m2 建筑面积进行集中供热，实现“热电联产”改善环境。投产以 来两台机组除盐水补水率较高，主要原因之一是：凝结水系统、给水系统多处可利用的凝结水没有 有效的回收利用；汽机侧无低位水回收装置，其中高加保护水、凝结水液位调节阀溢流水、给水泵 暖泵管内的水等可用水无回收装置，直接排入地沟，由排污泵输送至化学综合污水处理站，此部分 凝结水不能送至系统内循环利用，而是作为杂用水使用，造成工质浪费，2007 年月平均补水率最高 时超过 6%，年均补水率为 3.20%，高出集团公司 2%的补水率标准的 60。因此在对凝结水回收系统 进行优化，进一步回收利用凝结水，降低除盐水补水率势在必行。 2 疏水系统分析 火力发电厂疏水系统主要由锅炉疏水和汽机疏水两系统组成。除氧器溢放水、生加疏水、厂内 热网疏水等回收到炉侧疏水箱；汽轮机本体疏水、管道疏水由两台疏水扩容器导至凝汽器，低加疏 水导至除氧器和凝汽器，但是在机炉两侧没有设计凝结水的疏排水回收系统（低位水系统） ，来自除 氧器水位调整阀、高加保护水、给水泵暖泵等凝结水，没有被有效的回收利用，而全部排放至综合 污水处理站，造成工质浪费，同时增加了除盐水补水率。 影响发电厂补水率的因素很多，我厂通过对汽水系统外漏、汽水系统阀门内漏等因素治理后， 取得了一定的效果，补水率随着汽水系统的综合治理逐月下降，同时也证明了汽机侧凝结水直排是 制约降低补水率的瓶颈因素。通过对汽机侧直排的凝结水量进行测量，每台机组约有 2.2t/h 的凝结 水排放量，每天两台机组约有 105.6 吨左右凝结水被排至综合污水处理站，也就是说每天需要多向 系统内补充 105.6 吨左右的除盐水，来弥补这部分直排的凝结水。 针对如何有效的回收利用这部分凝结水，我们开展了认真的分析和研究。疏水回收主要有四种 全国火电 300mwe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 汽机 19 路径，分别是凝汽器、除氧器、本体疏水扩容器和锅炉疏水箱，那么将回收的凝结水输送至汽水系 统的哪一部分才最理想呢！我们首先考虑的是参数的匹配，从工质参数分析最为理想回收路径分别 是凝汽器、除氧器和锅炉输水箱。再从运行操作调整方式来考虑，凝汽器回收低加疏水、本体疏水 扩容器疏水等，如果在加上大量的凝结水回收，不仅增加凝汽器所承受的负荷，影响系统真空，同 时凝汽器的水位控制调整不方便，因此回收至凝汽器的方案被排除。再从施工安装和现场布置来考 虑，凝结水回收装置要安装在-3 米层，而除氧器在 20 米除氧层，加上这区间管道很多，施工不便， 检修更为困难。通过路径的筛选炉侧疏水箱成为最佳的回收路径，其参数匹配、调整操作灵活、施 工检修方便。因此最终在汽机侧设计安装了凝结水回收装置，安装凝结水回收水箱，容积为 5.9m2, 将高加保护水、除氧器水位调整阀溢流水、给水泵暖泵水等水质较好的水源引至回收水箱，安装凝 结水回收泵一台，将回收的凝结水输送至锅炉疏水箱，实现凝结水回收再利用。回收水箱设有水位 自动调节装置及高水位溢流管，控制水箱水位并实现回收水泵的自动运行。水位自动调节装置通过 水位变化，自动控制系统运行或停止，节约了操作调整工作量，节约人力，使系统运行操作更加灵 活方便。整套系统上还安装有水箱排污门、泵出入口门、逆止门，至锅炉疏水箱截门等控制阀门， 以便在系统检修时，采取隔离措施。 （改造后的系统图见附图） 附图 1 凝结水回收系统 全国火电 300mwe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 汽机 20 附图 2 凝结水回收系统控制原理图 3 效益计算 通过节约除盐水，降低发电厂水耗，同时降低电厂的废水排放量，保护自然环境、节约水资源， 增强节能减排意识、营造节能减排氛围。同时还为企业带来了可观的经济效益。 凝结水回收系统安装后计算，两台机组每天大约回收 100120 吨合格凝结水，每吨凝结水按 8 元计算，每天节约费用 800960 元，每年为企业节约 29.235.04 万元。 经济效益计算公式： （年度制水设备维护费年度制水酸碱耗制水电耗） 每吨除盐水单价生产补充水单价 年度制水量 经济效益额节约除盐水量除盐水单价（估算） 4 系统应用 该系统已在大唐双鸭山热电有限公司 2 台 200mw 机组中应用，1 号机于 2008 年 4 月投入运行，