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                產(chǎn)品詳情-凝汽器科學(xué)補水裝置

                  凝汽器科學(xué)補水裝置

                  發(fā)布日期:2021-05-20 11:20 瀏覽量:4282 分享到:

                  凝汽器科學(xué)補水,化學(xué)補水,凝汽器補水節能裝置

                  一、概述 化學(xué)補水,凝汽器科學(xué)補水,凝汽器補水節能裝置概述
                       tg泰格等效焓降法是近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)熱工理論,泰格凝汽器補水裝置是電力部推廣的重點(diǎn)節能措施,作為一種新的熱力系統計算分析方法,在熱力系統局部變化的定量中顯得簡(jiǎn)捷、方便、準確。是熱力系統優(yōu)化、節能改造的理論依據,對挖掘節能潛力,搞好節能技術(shù)改造有著(zhù)重要意義。
                      為此,在推廣焓降法的同時(shí),我們對部份電廠(chǎng)有代表性的汽輪發(fā)電機組進(jìn)行了熱力系統分析,依據分析結果,制定了有關(guān)方案,推出了“火力發(fā)電化學(xué)補水方式和系統的節能改進(jìn)”技術(shù),并配套生產(chǎn)出產(chǎn)品供應用戶(hù)使用。
                    二、補水系統改造的可行性分析 化學(xué)補水,凝汽器科學(xué)補水,凝汽器補水節能裝置
                      現以某電廠(chǎng) B Ⅱ— 25 — 3 型高溫高壓供熱機組為例,進(jìn)行等效焓降法進(jìn)行改造的可行性分析:
                  該機設有兩臺高壓加熱器,三臺低壓加熱器,補水系統為“除氧器式”補充水系統,化學(xué)軟化水補充到抵壓除氧器,由中繼泵補入高壓除氧器,低除、高除的進(jìn)出水方式均為母管制運行。
                  正常運行工況下,帶 40 — 70Y/H 、 0. 8 ~ 1.3MPa 供熱負荷,(原則性熱力系統圖見(jiàn)圖 1 )。
                  我們通過(guò)調查研究,以機組額定和涉及參數為主,結合實(shí)際參數進(jìn)行修正,應用等效焓降法進(jìn)行了分析。
                    1 、回熱可行性分析結果:

                  凝汽器科學(xué)補水,化學(xué)補水,凝汽器補水節能裝置

                  注:η1提高后機效率 η提高前機效率化學(xué)補水,凝汽器科學(xué)補水,凝汽器補水節能裝置
                     相對提高△ %
                     對該機組來(lái)說(shuō),真空度每提高1%,半年就可節煤750噸。
                    2、通過(guò)“等效焓降”的分析,我們知道,補水由“除氧器式”改為“凝汽器式”后,優(yōu)點(diǎn)如下:
                    ①補水從凝汽器補入,流徑軸封冷卻器,抽汽器低壓加熱后到達高壓除氧器。這一過(guò)程中,補充水吸收了一定量的熱量,以比低壓除氧器出水溫度高50左右進(jìn)入高壓除氧器。從而增加了低壓系統抽汽量,即低品味抽汽量增加;減少了高壓除氧器的抽汽量,使高品位抽汽量減少,增加了這部份整齊在機內的做功,同時(shí),還減少了補充水吸熱過(guò)程中的傳熱偏差,降低了傳熱過(guò)程中不可逆損失,提高了熱功轉換效率,回熱效果明顯提高。
                    ②凝汽器對補水進(jìn)行真空除氧,提高了整個(gè)回熱系統的除氧能力。
                    ③補水在凝汽器中吸收排汽熱量,減少了一定份額的余額損失,強化了熱交換,降低了排汽溫度,改善了機組真空,而且在補水溫度比排汽溫度降低時(shí),效果就月明顯,不僅經(jīng)濟且利于機組接帶負荷(一般來(lái)說(shuō),火電廠(chǎng)補水溫度在20~38℃之間。)
                    三、補水系統改造方案和有關(guān)參數的確定 化學(xué)補水,凝汽器科學(xué)補水,凝汽器補水節能裝置有關(guān)參數的確定
                    為了獲取更好的經(jīng)濟效益,在制定改造方案時(shí),應注意以下事項:
                    ①補水系統實(shí)施方案的選定。
                      要根據現場(chǎng)系統特點(diǎn),選定系統補水的來(lái)源,是單元補水,還是從母管中補水等,然后決定補入凝汽器喉部的位置和空間尺寸。
                    ②補水量的確定。補入凝汽器的水量受到以下主要因素的制約:
                      即受到凝結水泵、主抽汽器、軸封冷卻器、低壓加熱器通流能力的限制。
                    ⑴補入凝汽器的水量過(guò)大時(shí),凝結水泵不能及時(shí)將凝汽器中的水抽走,將會(huì )導致滿(mǎn)水,影響機組安全運行。因此,補入凝汽器中的水量不能超過(guò)凝結水泵出力與凝結水量的差值。解決上述問(wèn)題,也可另設一臺小型凝結水泵。
                    ⑵主抽汽器、軸封冷卻器、低壓加熱器均有一額定的 流通量,當通過(guò)的水量超過(guò)其額定通流量時(shí),因其加熱能力水足,使出口水溫降低,使回熱效果減弱,因此,補入凝汽器中的水量不能超過(guò)主抽汽器、軸封冷卻器、低壓加熱器的額定通流量與凝汽器水量的差值。
                    其次,受到除氧能力的限制,對于其確定的機組與凝汽器補水裝置,其除氧能力是確定的,若補充水量過(guò)大,它將無(wú)法將補充水中的含氧量降到要求值以下,造成凝結水含氧量超標,從而腐蝕凝結水管道。
                    再者,在運行中,補充水量還應與機組所接帶的負荷匹配。
                    ⑶補水系統改進(jìn)的措施和有關(guān)方式的介紹:        化學(xué)補水,凝汽器科學(xué)補水,凝汽器補水節能裝置
                    ①只要將補水沖入凝汽器,就可得到較好的回熱效益。
                    ②為了達到在凝汽器內能良好吸收排汽熱量以改善汽輪機真空的目的,補充水進(jìn)入凝汽器的方式與位置需滿(mǎn)足熱力除氧要求,那么水的補入方式就很關(guān)鍵。
                       我們通過(guò)取證、分析,確定了水的補入狀態(tài)應霧化從喉部補入,較好能形成一個(gè)“霧化帶”。通過(guò)選擇,我們自行設計制造出一種“機械霧化噴嘴”。
                  使用次噴嘴強化了補充水與排汽間的換熱,使補充水易達到飽和,為氣體從水滴中溢出擴散出來(lái),創(chuàng )造了條件,同時(shí),又防止出現補水沿著(zhù)凝汽器內壁流動(dòng)的現象。
                  綜上所述,要根據凝汽器喉部的尺寸,確定凝汽器內“補水裝置”的管道布置的方式和位置,然后再確定噴咀的較佳位置。以上兩項確定后,再將噴咀的噴射角定成一個(gè)常數。同時(shí)要考慮噴咀防止松動(dòng)及“補水裝置”在凝汽器內的支撐。

                  四、操作和安裝的注意事項
                    ⑴在補水至凝汽器管路上,可加裝流量孔板,將流量指示裝于運行層,給運行人員調整補水量提供依據。
                    ⑵為使運行人員及時(shí)方便地了解凝汽器水位,及時(shí)調整補入水流量,可加裝“電接點(diǎn)水位計”于操作盤(pán)上,并設立解列補水的自動(dòng)裝置。
                    ⑶運行人員可根據機組經(jīng)濟參數及負荷,調整補入水流量。
                     我廠(chǎng)目前想用戶(hù)供應的“補水裝置”不配上述元器件,而采用閥門(mén)控制流量形式和整個(gè)系統防虹吸管路,即可正常投入運行。
                  五、定貨須知

                    1、提供補水量每小時(shí)多少?lài)?。(T/H)
                    2、凝汽器喉部的位置和空間尺寸圖。(復印件)
                    3、系統補水的來(lái)源是單元補水,還是從母管中補水。

                  凝汽器科學(xué)補水,化學(xué)補水,凝汽器補水節能裝置

                  為了做好補水系統改造后的效益分析和通過(guò)試驗為運行人員提供運行參考要點(diǎn),我們下面介紹某電廠(chǎng)改造后的測試和計算效益的方式和過(guò)程:
                     1、強化回熱效果測量準確,電氣裝兩塊單相瓦特表。
                     ①為使電功率測量準確,電氣裝兩塊單相瓦特表。
                     ②補水流量,凝結水流量,#5加出口給水流量,分別是用差壓變送器,測得3#加出口流量,低脫水補高脫流量,用差壓計,#1~5加進(jìn)汽溫度用熱電偶測得,其余裝玻璃管溫度計和從控制表盤(pán)上讀取。
                     ③試驗工況:負荷15MW,供熱抽汽65t/h,補水量21.8噸/時(shí),穩定運行30分鐘以后,抄錄數據,每5分鐘一次,連續三次取平均值。
                     ④根據我廠(chǎng)90年5月~11月份1#機排氣溫度情況及運行經(jīng)驗,固定:負荷25MW,供熱抽汽65t/h,排氣溫度模擬到55℃,補水量21.8t/h,抄錄數據,每分鐘一次,連續三次取平均值。
                     ⑤實(shí)驗的觀(guān)察分析
                      在兩個(gè)工況的實(shí)驗過(guò)程中,回熱效益通過(guò)等效焓降法進(jìn)行分析計算。真空情況,從觀(guān)察看,在第一個(gè)工況中排汽溫度為38.7℃,真空0.092MPa,當補入水量21.8t/h,補水溫度為37℃時(shí),排氣溫度降低了0.8℃。真空為0.0922 ,真空提高約1.5mmHg柱。從模擬工況看,排氣溫度55.2℃,真空0.085 Mpa,當補水兩21.8t/h補水溫度為37℃時(shí),排氣溫度降低了1.4℃,真空度為0.0855 Mpa,真空提高3.75mmHg柱。在試驗過(guò)程中,我們不難看出,補水流量占排汽量的份額大小,排汽溫度與補水溫度的溫度差值,與真空的改善度有關(guān)。而回熱效益則是較穩定的。對火電廠(chǎng)來(lái)說(shuō),夏季真空由于氣溫高因素的影響較冬天低,如我廠(chǎng)冬季#1機真空度可達94.5%,而夏季則在87~88%左右,有時(shí)因真空不好而影響了機組接帶負荷。
                     2、在把考慮凝汽器真空變化的情況下,補水系統改進(jìn)的熱經(jīng)濟性。
                     按補水裝置年運行7500小時(shí)計算回熱效益。
                  ⑴根據圖1中熱力試驗參數,整理數據:
                  #1加熱器給水焓升 τ1=30×4.186(千焦/公斤)
                  加熱器給水焓升 τ2=29×4.186(千焦/公斤)
                  #3加熱器給水焓升 τ3=39.3×4.186(千焦/公斤)
                  #4加熱器給水焓升 τ4=38.3×4.186(千焦/公斤)
                  #5加熱器給水焓升 τ5=33.4×4.186(千焦/公斤)
                  給水泵焓升 τ6=1.7×4.186(千焦/公斤)
                  #1 加疏水放熱量 τ1=66×4.186(千焦/公斤)
                  #2加疏水放熱量 τ2=7×4.186(千焦/公斤)
                  #4加疏水放熱量 τ4=67.7×4.186(千焦/公斤)
                  #1加熱器抽氣器放熱量 q1=604×4.186(千焦/公斤)
                  #2加熱器抽氣器放熱量 q1=568×4.186(千焦/公斤)
                  #3加熱器抽氣器放熱量 q1=578×4.186(千焦/公斤)
                  #4加熱器抽氣器放熱量 q1=572.2×4.186(千焦/公斤)
                  #5加熱器抽氣器放熱量 q1=536×4.186(千焦/公斤)
                  給水吸熱量 Q=604×4.186(i0-t0)
                  軸封二段漏氣放熱量 q1=796×4.186(千焦/公斤)
                  軸封一段漏氣放熱量 q1=696×4.186(千焦/公斤)
                  空抽器蒸汽放熱量 q1=608.4×4.186(千焦/公斤)

                  低脫抽汽放熱量 q1=606.4×4.186(千焦/公斤)
                  低脫補水系熱量 tu=27.6×4.186=tu-tn(千焦/公斤)
                  高脫補水系熱量 tL=t3-tu=70.7×4.186(千焦/公斤)
                  其它有關(guān)參數見(jiàn)圖1中
                  ⑵等效焓降計算
                  #1加油汽等效熱降:H1=i1-in=33×4.186
                  #2加油汽等效熱降:H2=i2- i1 + H1 –r1η1=59.394×4.186
                  #3加油汽等效熱降:H3=i3- i2 + H2 –r2η2=75.662×4.186
                  #4加油汽等效熱降:H4=i4- i1 + H1 –r1η1–r1η1=90.184×4.186
                  #5加油汽等效熱降:H5=i5- i4 + H4 –r4η4=110.1232×4.186
                  #1加油汽效率:η1= =0.0546357
                  #2加油汽效率:η2= =0.104567
                  #3加油汽效率:η3= =0.130903
                  #4加油汽效率:η4= =0.157472
                  #5加油汽效率:η5= =0.2060
                  新蒸汽等效焓降:H0=i0-i4+H4- r4η4–r5η5=176.053×4.186(千焦/公斤)
                  根據功率方程:D0H0+DO?asg(i4-in)-D0ad(i2-in)-D0?(af1+af3)(i0-in)-D0τb(1-η4)+D0qf2?gf2η1+D0af3(qf3+f2n2+f1n1)+ D0af1qf1n1= ……(1)
                  將有關(guān)設局代入:

                  DO=167(t/h) 則:新蒸汽等效焓降:
                  H= ×DO=130.3244.186(千焦/公斤) 【見(jiàn)(1)公式】
                  ⑶經(jīng)濟指標及改造效益:(按熱電分攤原則)
                  1、補水方式改造后:
                  機組年耗標煤量:By= ×7500=123615
                  年供電耗煤量:Byt= ×7500=53457.44
                  年發(fā)電耗煤量:Bd=By-Byt=70157.5(噸)
                  年發(fā)電量:A=Nd?7500=18450(萬(wàn)KW?h)
                  年供電量:(廠(chǎng)用電率100%)
                  G=A×90%=16605(萬(wàn)KW?h)
                  供電標準煤耗率:by= =423(g/KWh)發(fā)電標準煤耗率:by= =380(g/KWh)
                  補水方式改造后,1kg新蒸汽增加作功量:
                  △H=abc(τb?η2+τcη4-τ1η1-τ2η2-τ3η3)=0.5487×4.186(千焦/公斤)
                  機組效率相對提高:δηi =0.421%
                  年節標準煤:△By=δηi?By=520.5(噸/年)
                  供電煤耗率降低:△by= =3.134(g/KWh)
                  ⑷真空效益:
                  因真空得到改善而收到的經(jīng)濟效益。真空按6000小時(shí),考慮到冬季排汽溫度較低。
                  ①真空相對提高:
                  排汽:38.7℃,真空0.092Mpa,補水后:補水量21.8t/h,補水37℃,排汽溫度下降0.8℃,真空為0.092gMPa,約合1.5mmHg。0.0002/0.0092=0.22%
                  ②機組效率相對提高:
                  按汽輪機凝汽器特性曲線(xiàn),得出結論:當真空相對提高0.22%時(shí),機組相對提高0.22%。
                  ③取值:δηi=0.2%計算
                  年節標煤量:△B0y=
                  ④降低供電煤耗率: =lg/KW?h
                  則:未投入補水裝置時(shí),機組供電煤耗率為:b1y=by+△by+△b0y=427
                  投入補水裝置后,機組供電煤耗為423(g/KWh)
                  由于補水補入凝汽器,凝結水流量增加21t/h,多耗了電量,但是,通過(guò)中繼泵的流量又減少了,耗電量也隨之減少??偟膩?lái)說(shuō),耗電量并不增加(有可能降低,凝水泵,中繼泵特性),據查閱,補水投入與不投時(shí)的凝結水耗電量沒(méi)發(fā)現升高。
                  ⑸、模擬工況:排汽55.20C時(shí),真空0.085Mpa,當補21.8t/h,補水溫度為37℃時(shí),排汽溫度下降1.4℃,真空提高到0.0855Mpa,約合3075mmHg(該工況是根據90年8-11月份真空情況及運行經(jīng)驗工況確定)。按年運行3600小時(shí)計算:
                  ①真空相對提高: =0.588%
                  ②機組效率相對提高:根據汽輪機凝汽器特性曲線(xiàn),得出結論:
                  當真空相對提高0.588%時(shí),機組效率相對提高0.6%。取值:δηi=0.6%,計。
                  ③年節煤量:△B01y= ×δηi =356(噸)
                  ④降低供電煤耗率:
                  △ B01y= =2.15
                  結論
                  綜上所述
                  1、當機組補水方式經(jīng)過(guò)節能改造后。
                  一年可節標煤:520.6+165=685.5(噸)
                  一年可降低機組供電煤耗:3.134+1=4.134(g/KWh)
                  節煤;量合人民幣:685.5×104元=7.13(萬(wàn)元)
                  全部投資(人工、材料、設備、試驗)總綜合費用5萬(wàn)元,可在8.5月內全部收回,經(jīng)濟效益明顯。
                  2、在考慮夏季真空的改善時(shí)則:
                  年節煤:520.5+365=876.5(噸)
                  年可降低供電煤耗:3.134+2.15=5.28(g/千瓦時(shí))
                  節煤量合人民幣:876.5×104=9.12(萬(wàn)元)
                  全部投資費用5萬(wàn)元,可在6.5個(gè)月內全部收回。
                  3、補水方式的節能改造經(jīng)濟效益是顯著(zhù)的,若將全廠(chǎng)機組全部改造并進(jìn)行節能分析和各機的補水量較佳分配,那么經(jīng)濟效益就更加可觀(guān)。
                  4、在改造中,噴咀的選擇和在凝汽器內的布置原則,尤為關(guān)鍵,以取得較佳的經(jīng)濟效果。
                  5、目前我廠(chǎng)化學(xué)制水系統是板除鹽狀態(tài),補水溫度在37℃左右,且水質(zhì)不如全除鹽水質(zhì)。全除鹽設備,補水水溫在20~30℃左右,則真空效益會(huì )更加明顯。
                  6、經(jīng)過(guò)我們的嘗試證明,汽輪機補水方式節能改造具有良好的推廣價(jià)值。
                  7、應將化學(xué)改全除鹽系統作為一個(gè)節能項目進(jìn)行調查研究落實(shí)。為全廠(chǎng)進(jìn)行合理補水分配進(jìn)行補水方式改進(jìn),除低機組乃至全廠(chǎng)供電煤耗打下良好的基礎。

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