邱光亮
内蒙古岱海发电责任有限公司 内蒙古 呼和浩特 010000
摘要：随着世界能源日趋紧张，国内煤炭价格日趋上涨，节能降耗更显紧迫。火电厂生产过程中，锅炉的定排、连排、疏水扩容器会产生大量具有低位热能的蒸汽，这些热能长期对外排放得不到有效回收利用，能源浪费巨大。有效利用这些低位热能，减少热能损失，提高锅炉效率，对促进电厂节能降耗、提质增效有积极意义。结合电厂实际情况，提出对换热站疏水、锅炉定排疏水以及疏水扩容器乏汽的回收利用方案，实现节能降耗。
关键词：火电厂;?热力系统;?疏水;?节能降耗;
1 现状介绍
某电厂化学水处理升级改造项目正式投运，本次改造应用在国内水处理技术中已经很成熟、可靠的超滤反渗透工艺。新系统的投运不仅提高了出水水质，延长了水处理设备的使用周期，更大大降低了化学制水成本，减少了酸碱消耗和废液排放，为节能降耗工作的顺利完成提供了可靠保障。新系统投运后，为保证超滤膜和反渗透膜的性能和使用周期，首先要严格控制整个系统的进水水温，超滤装置的进水温度要求在25±5℃，淡水箱出水温度要求在40℃以下。目前系统使用的制水水源主要来自水塔的循环冷却水，另外还有来自中坪、三台两个换热站的疏水和厂内热泵房的疏水。
2 存在的问题
(1）根据近几年的数据显示，每年10—4月，电厂水塔循环冷却水温度平均在25～31℃，5—9月，循环水温度平均在31～38℃。冬季，循环水温对化学生水箱温度影响不大，但夏季在水处理用水量相对减少的情况下，循环水温随外界温度升高，存在生水温度超温问题。
(2）每年10—4月，供暖期内，三台、中坪换热站和热泵房回收的疏水温度在45～65℃。这部分水一是水温较高，二是水质不是很稳定，不能很好回收到除盐水箱，能源浪费大。
(3）锅炉定排扩容器，一是高温水蒸汽存在外排问题，造成热量直接损失，二是扩容器的疏水品质虽优于生水，但是温度平均在60℃左右，若直接回收做为制水水源，会造成超滤系统的进水超温，影响超滤膜性能。
3 经济效益测算
(1）三台、中坪换热站制软化水的成本为2元/t，供暖周期6个月，平均每小时凝结水量25 t，按15元/t的凝结水价格计算，每年10—4月为141.96万。
(2）供热水泵房淡水按0.5元/t，供暖周期6个月，平均每小时凝结水量20 t，按15元/t的凝结水价格计算，每年10—4月为126.67万元。
通过以上计算可以看出，若全部回收换热站的这部分疏水，全年能节约268万元，效益可观。
4 回收利用方案
4.1 换热站和热泵房疏水回收方案
加装合适管线，将换热站和热水泵房凝结水回收至化学淡水箱和除盐水箱。加装隔离门和在线监测仪表，解决水温对生水箱温度的影响，也避免因水质不稳定影响除盐水品质的问题。
4.2 锅炉排污扩容器疏水及乏汽回收方案
4.2.1 方案1
在锅炉定排扩容器的排汽管道内加装喷淋装置，喷洒工业水对外排蒸汽进行热量回收，在锅炉定排扩容器疏水出口管路上加装换热器，让高温混合水和六期除盐水进行热量置换，最后排至化学生水箱。
按一台锅炉排污量4.4 t/h，冬季工业水温0℃，夏季工业水温5℃，工业水量15 t/h计算（相关热焓值，查饱和水和水蒸气热力性质表）。
(1）用0℃工业水冷却300℃高温水，冷却后混合水温度T=76℃。
(2）用5℃工业水冷却300℃高温水，冷却后混合水温度T=80℃。
(3）若用混合后的水加热20℃的除盐水，按冬季除盐水最小量300 t/h，夏季除盐水最小量140 t/h，计算除盐水温升T。冬季，T=27℃；夏季，T=33℃。
4.2.2 方案2
若在锅炉定排扩容器的排汽出口管路上加装换热器，用高温水蒸气先对六期除盐水进行加热，再将扩容器的疏水用工业水降至25℃后，送至化学生水箱。按4.4 t/h的300℃高温水扩容后全部用来加热除盐水，计算除盐水温升和冷却需要的工业水量。
(1）冬季，T=55℃。需要补充的工业水量m=10.56 t/h。
(2）夏季：T=86℃。需要补充的工业水量m=26.84 t/h。
由上面计算可以看出，方案2对提升除盐水温度效果非常显著，补充的工业水量也不算太大。但在定排排汽出口管路上加装换热器，施工难度较大，流程复杂。
4.2.3 方案3
若在锅炉定排扩容器的排汽管道内加装喷淋装置，喷洒工业水对外排蒸汽进行热量回收，在锅炉定排扩容器疏水中直接加入工业水，冷却到25℃后排至化学生水箱。
(1）用0℃工业水冷却300℃高温水，冷却后的疏水温度为76℃，再加工业水将其冷却至25℃，计算所需工业水量，m=40.8 t/h。
(2）用5℃工业水冷却300℃高温水，冷却后的疏水温度为80℃。再加工业水将其冷却至25℃，计算所需工业水量，m=55 t/h。
由上面计算可以看出，方案3只加装喷淋装置，对外排蒸汽进行热量回收，流程相对简单，施工难度小。但需要补充大量工业水，化学水处理现在用的制水水源大部分是抽取循环水，若给定排补充的水量过多，循环水抽水量肯定会减少，进而又会影响汽机真空。
4.2.4 方案4
若对锅炉定排扩容器外排蒸汽不进行回收，直接将定排扩容器的疏水用工业水降至25℃后，送至化学生水箱。按单台锅炉最大4.4 t/h的排污量，排污扩容器疏水70℃，计算需要补充的工业水量。
(1）冬季，m=15.84 t/h。
(2）夏季，m=19.8 t/h。
由上面计算可以看出，方案4需要补充的工业水量较小，施工简单。但并没有对外排蒸汽回收利用，只能完全保证化学水不外排。
5 火电厂热力系统管道阀门内漏预防处理措施
5.1 落实检查工作
在阀门的检查过程中，必须在检查该阀门本身的基础上，对上游和下游同时进行研究，即可以得到正确精准的分析结果，实现阀门本身的检查工作，该过程要详细研究在系统的运行阶段，相关零部件的变形量方面、系统的综合运行方面以及该系统的专项检查方面是否存在风险，同时日常检查的所有项目，都必须记录到专用的表格内，由其他专业技术人员分析该综合管理系统中是否存在严重的故障。
5.2 落实清理工作
在阀门的清理工作中，要在各类装置具体装配之前进行清理，该过程首先要对阀门两侧密封器件进行拆除，要严格根据封闭装置的拆除要求、方法和标准对其进行处理，严禁直接使用过大的外力暴力拆除，然后要根据具体的装配准则和装配时间，确定是否要对其进行重新封闭处理。
其次，要在经过质量检查后，全面检查阀门内部的清洁度。当发现存在硬质杂质时，可以采用液体冲刷的方法将其排出，且在进行该项操作后，要由其他的质量审查人员，二次分析和检查是否清理干净。
再次是质量审查和监管过程，建立相关管理制度，所有硬件设备和相关构件精细化管理，严格防范在过程中出现各类构件的变形风险。
最后是管道的清理，如采取内部喷砂、酸洗等方式，清除管道内部硬质杂质，避免造成阀门卡涩，对阀门的气密性造成不利影响。
6 回收利用方案的对比
通过以上4个方案的对比分析，从热量回收、工艺流程和实施难度等方面考虑，推荐实施方案1。忽略热损失，通过下面计算，可以看出一年节约的标煤量相当可观。
(1）用0℃工业水可以将300℃高温水冷却到76℃，再用混合水加热除盐水升至27℃。一年可回收利用的热量为72 112 GJ，一年节约标煤量160万元。
(2）用5℃工业水可以将300℃高温水冷却到80℃，再用混合水加热除盐水升至33℃。一年可回收利用的热量为69 169 GJ。一年节约标煤量153万元。
结语
通过以上4个方案的研究分析可知，将热电厂热力系统的疏水和锅炉排污扩容器的乏汽有效回收利用，在不影响锅炉系统运行情况下，不仅可以避免大量能源浪费，还可以为企业创造可观的经济效益和良好的社会效益。节能降耗，节省蒸汽，对企业煤、电、油的综合节省，对企业的水平衡、热平衡有着重要的优化作用，对企业的提质增效和可持续发展有着很好的助推作用。
参考文献
[1]何武胜.企业热电厂余热的综合利用[J].中国氯碱，2010(1):33-37.
[2]陈序.汽轮发电机组真空度低的原因分析[J].上海电力，2009(4):333-335.