全厂乏汽疏水回收改造的建议

全厂乏汽疏水回收改造的建议

高伟郑向阳杜武林

（深圳妈湾电力有限公司广东深圳518054）

摘要：文中提出了采用喷射式热泵回收除氧器排汽、利用汽水分离器回收锅炉吹灰疏水，回收利用乏汽疏水的热值和工质，可有效降低机组补水率，还可以改善厂容厂貌、消除噪音、减少视觉污染和热污染等优点，促进去工业化治理。经分析计算每年节省约1.1万吨标煤和11.7万吨除盐水，合计约800万元，预计改造投资共计约450万元，半年左右即可收回投资。

关键词：喷射式热泵乏汽疏水回收消除冒汽厂容厂貌

0.引言

就地多次巡检发现，我厂锅炉吹灰时段内就地定排扩容器冒汽量较大，除氧器排汽也是直排大气，热能和工质的排放浪费殊为可惜，为践行公司“一固两创”精神，降本增效，建议进行除氧器排汽和吹灰疏水回收的节能改造，从而回收乏汽疏水的余热和品质较高的工质，可有效降低机组补水率，并有效改善厂容厂貌、消除噪音、减少视觉污染和热污染等优点，创建节能环保可持续发展的企业。

1.除氧器排汽回收

1.1除氧器概况

我厂共6台330MW级别的机组，汽轮机为阿尔斯通改造的N330-17.0/540/540亚临界、中间再热、双缸双排汽、凝汽式汽轮机（以4号机为例）；除氧器为卧式喷雾填料式、压力式热力除氧器，其参数如下（以5、6号机为例）：

表1：5-6号除氧器参数

1.2除氧器排汽回收装置简介

以往传统的除氧器排汽回收装置主要有表面式换热器和混合式换热器（喷淋式）两种，近年则以技术较为成熟且发展迅速的喷射式热泵技术为主，国外发达国家如美国、日本、欧洲等的除氧器乏汽回收都以喷射式热泵技术为主，近年国内部分电厂在节能降耗的压力下也开始迅速应用。以目前在大中型电厂中应用较多的KLAR型乏汽回收装置为例，与以往的传统乏汽回收装置相比具有以下明显的优点：

（1）热能和冷却水完全回收，宽负荷稳定运行；

（2）回收效率高，可达95%-99%以上；

（3）体积小，结构紧凑，安装不受场地限制，可分体式或一体式安装；

（4）使用寿命长，易维护，运行维护费用低，投资回报期短；

（5）可无压运行，并保证除氧器以及回收乏汽热水的含氧量合格。

KLAR乏汽回收装置以凝结水为动力水源，经抽吸动力头的作用，将乏汽完全冷凝成水，并变成气-水混合物，低温凝结水可被加热到150℃左右，热水进入气液分离器，被分离的氧气及不凝结气体经排气装置自动排出，热水经输送泵送至除氧器，排汽的热能与冷凝水被完全回收利用。

1.3节能分析计算

根据主要生产厂家的通用数据，参考十里泉电厂同型号机组和同型号除氧器的数据（详见参考文献02），卧式喷雾填料式除氧器的排汽量为给水处理量的千分之三，参考以上表1除氧器参数可知，除氧器额定出力950t/h，其排汽量（汽气混合物）为：950×0.3%=2.85t/h，取其中60%为蒸汽，则蒸汽排放量为1.71t/h。

（1）以每年运行300天，则每年可回收的蒸汽量（冷凝水）为：

1.71t/h×24h×300天=12312吨（除盐水）

（2）除氧器正常运行参数取为压力0.48MPa，饱和温度为150℃，饱和蒸汽焓值为2746KJ/KG，每年可回收的热量为：

Q=2746KJ/KG×12312T×1000KG=3.38×1010KJ

燃煤标准发热量为29308KJ/KG，则每年回收热量折合标煤为：

3.34×1010KJ&pide;29308KJ/KG&pide;1000KG=1153吨（标煤）

（3）输送泵功率为35KW，一年运行耗电量为35KW×24H×300天=25万kW.h；以0.5元/kW.h计算，再加上维护费用约1万元，共计：25万kW.h×0.5元/kW.h+1万=13.5万元

全厂6台机组运行维护费用共计13.5万元×6台=81万元

综上所述，改造后全厂6台机组每年节省标煤共计为1153×6=6918吨；共计节省除盐水为12312×6=73872吨。

2.吹灰疏水回收

2.1锅炉吹灰概况

我厂6台330MW级别的国产燃煤机组，每台锅炉布置有锅炉短吹灰器和长吹灰器，空预器吹灰器，脱硝蒸汽吹灰器。其中锅炉短和长吹灰器每天吹灰一次约2小时；空预器每天6次约9～12小时；1.2.5.6号锅炉脱硝蒸汽吹灰每天3次约3小时；3.4号机脱硝蒸汽吹灰每周一次忽略不计。

从吹灰前疏水开始，一直到吹灰结束这段期间，就地观察定排扩容器附近冒汽量明显增大，而锅炉本体、空预器、脱硝蒸汽吹灰时间合计较长（1.2.5.6号炉：2+9+3=14小时；3.4号炉：2+12=14小时），吹灰蒸汽品质较高，因我厂吹灰疏水设计只有一路接至定排扩容器直接排放，疏水漏汽没有回收，造成热量和工质的双重浪费，使机组补水率增加，经济性下降，故可以实施改造为热量和工质完全回收。

表2：蒸汽吹灰器情况统计

图2：吹灰疏水回收改造示意图

2.2吹灰疏水回收方案

（1）经汽水分离器回收至凝汽器，缺点是容易发生漏真空问题，且不能回收余热，已较少应用。

（2）回收至低加，增加系统复杂性，可靠性降低，投资和运行维护费用较高，已较少应用。

（3）吹灰疏水经汽水分离器（或连排扩容器）后回收至除氧器，可完全回收吹灰疏水漏汽的热量和工质，而且具有投资小、结构简单、运行可靠等优点，是目前应用较多的技术方案。

综上所述，建议采用（3）经汽水分离器（或连排扩容器）后回收至除氧器方案，详见图2，红色为改造需要新增加的设备。

2.3节能分析计算

吹灰疏水漏汽量两种估算方法：

A：据现场观察吹灰疏水漏汽在定排扩容器的冒汽量情况比除氧器排汽量略大（见后附照片），参考除氧器排汽量1.71t/h计算：1.71t/h×14h=24t/d

B：参考同类型300MW亚临界机组的1025t/h锅炉，其吹灰疏水热试试验测量结果为24t/d，详见参考文献03。

综上所述，每天的吹灰疏水漏汽量估算约为24t/d。

（1）以每年运行300天，则每年回收的蒸汽量（冷凝水）为：

24t/d×300天=7200吨（除盐水）

（2）由以上表2可知，正常吹灰时蒸汽参数为1.2-1.5MPa，300℃以上，吹灰疏水漏汽参数取为1MPa、180℃，其过热蒸汽焓值为2777KJ/KG，则每年可回收的热量为：

Q=2777KJ/KG×7200t×1000KG=2×1010KJ

燃煤标准发热量为29308KJ/KG，则每年可回收热量折合标煤为：

2×1010KJ&pide;29308KJ/KG&pide;1000KG=682吨（标煤）

（3）一年的运行维护费用约为6万元（每台机约1万元）

综上所述，改造后全厂6台机组每年节省标煤共计为682×6=4092吨；共计节省除盐水为7200×6=43200吨。

3.结束语

3.1综上两项改造合计节省标煤为6918吨+4092吨=1.1万吨；节省除盐水为73872吨+43200吨=11.7万吨；以标煤700元/吨和除盐水10元/吨计算：1.1万吨标煤×700元/吨+11.7万吨除盐水×10元/吨=887万元。

全厂一年运行维护费用约81+6=87万元。

改造后全厂6台机组每年总计节省1.1万吨标煤和11.7万吨除盐水，扣除运行维护费用后净节省约800万元。

3.2经咨询武汉科林环保技术有限公司，一套300MW机组的KLAR乏汽回收装置均价为55万元；而吹灰疏水回收只需要增加部分管道、阀门和汽水分离器，投资较小，根据其他电厂改造情况估算为20万元；故总计为（55万+20万）×6=450万元。

全厂6台机组改造总计投资约450万元，半年左右即可收回投资。

3.3可以申请国家节能补贴为240元/吨×1.1万吨=264万元；申请深圳节水补贴最高50万元。

3.4通过改造还大大促进了我厂去工业化进程，消除了除氧器和连排等附近冒白汽现象，降低了噪音污染，对厂容厂貌有较大改观，可提升我厂内质外形、节能环保等社会形象。

参考文献：

[1]《妈湾电厂锅炉汽机运行规程》

[2]《电站除氧器余汽回收技术方案及效益》崔修强（华电十里泉发电厂）

[3]《300MW燃煤机组锅炉综合升级节能改造实践》顾孟祥范朝光谢辉张剑茹张希光（太仓港协鑫发电有限公司）