低压加热汽侧的疏水收集方式

低压加热汽侧的疏水收集方式

0低加疏水泵凝结水系统过去，国内亚边界或超边界机组的低压装置往往会慢慢地从流水装置转移到凝水装置，但许多项目通过设置低加固深水泵将低加固深水泵注入凝结水系统。本文结合某1000MW新建工程，对设置低加疏水泵进行了理论分析，以工程技术数据为依据，论证了设置低加疏水泵的必要性及对电厂经济性的影响。1抽汽回热系统某1000MW超超临界燃煤发电机组三大主机为东方电气集团产品。汽轮机的抽汽回热系统分为八级非调整抽汽，一、二、三级抽汽分别供给1、2、3号高压加热器，四级抽汽供给除氧器、给水泵汽轮机和辅汽系统，五、六、七、八级抽汽分别供给5、6、7、8号低压加热器。2凝汽器+疏水系统目前国内亚临界或超（超）临界机组工程低压加热器汽侧的疏水收集方式一般有两种：一是利用相邻加热器的汽侧压差，使疏水以逐级自流的方式至凝汽器或空冷排汽装置，如图3-1中的（a）；二是采用疏水泵，将疏水打入加热器出口的凝结水中，如图3-1中的（b）。当疏水采用逐级自流方式时，各级低加的疏水通过自流至下一级加热器，最终回到凝汽器或空冷排汽装置，疏水的热量通过循环水或空气带走，此系统连接简单，安全可靠，但是产生了冷端损失，不利于机组的热经济性。当采用疏水泵方式时，相应低加的疏水不再进入凝汽器，而是通过疏水泵被打回凝结水系统，这部分疏水的热量被用于预热准备进入高一级加热器的凝结水，使高压抽汽量减少，降低了整个系统的热耗，提高了机组热经济性，但是系统复杂，设备初投资增加。综上所述，疏水自流方式与疏水泵方式各有优缺点，是否设置疏水泵应根据工程特点，经过技术经济分析后确定。3低加疏水泵配置是否设置低加疏水泵与各大主机厂所引进的技术流派关系较大，一般欧洲技术流派的汽轮机上大多都按设置低加疏水泵考虑，例如上汽引进西门子1000MW级汽轮机均按配置低加疏水泵考虑，目前投运的电厂有平海电厂一期、宁海电厂二期、玉环电厂、外高桥三期电厂等。而东汽引进日立1000MW汽轮机及哈汽引进东芝1000MW汽轮机常规配置一般都不设置低加疏水泵。由于本工程汽轮机为东方汽轮机厂产品，东方汽轮机常规系统中并不配置低加疏水泵，不过汽轮机厂明确，如果业主有需要，也可增设低加疏水泵。接下来，本文将探讨若增加低加疏水泵时疏水泵的选型设计情况。4疏水泵设置位置合理设置低加疏水泵在热力系统的位置对机组热经济性非常关键。为了避免系统过于复杂，一般大中型机组仅在某级低压加热器上设置疏水泵的方式，而其他低加则仍采用逐级自流的方式。根据本工程主机特点，低加疏水泵可选择设置在5号低加疏水出口，6号低加疏水出口，7号低加疏水出口及8号低加疏水出口四个位置。若将疏水泵设置在5号低加疏水出口，由于5号低加疏水流量仅为5段抽汽的流量，流量相对于较小，回收热量较少，机组热经济性提高不明显。若将疏水泵设置在7号低加疏水或8号低加疏水出口，由于本工程7,8号低压加热器为组合式加热器，此时疏水只能打回到7号低加凝结水出口，而7,8号低加疏水温度偏低，其焓值与凝结水焓值之间差值较小，回收的热量非常有限，并且如果将7号，8号低加出口疏水打入到7号低加凝结水出口，由于其疏水温度低于凝结水温度20℃以上，其混合所产生的附加冷源损失加大，而混合后凝结水温度降低，需要增加高压抽汽的抽汽量，不利于提高热经济性。综上所述，不推荐将疏水泵设置在5号，7号，8号低加疏水出口。若将6号低加出口的疏水通过疏水泵打至6号低加出口的凝结水管道上，在这个汇合点上温差幅度最小，当疏水和凝结水汇合时，混合产生的附加冷源损失也小；并且混合后提高了5号低加的入口凝结水温度，减小了高压抽汽的抽汽量，有利于提高热经济性。因此，综合热经济性及疏水畅通因素，本工程推荐低加疏水泵设置在6号低加疏水出口。5低排水方案的经济分析5.1设备选择的差异5.1.1低加疏水泵机组按《大中型火力发电厂设计规范》2011版，本工程每台机组按设置两台100%容量的低加疏水泵考虑，一台运行，一台备用，国内采用低加疏水泵的机组均按此配置。根据汽轮机厂的热平衡图，低加疏水泵的选型参数如下：5.1.2凝结水泵运行增加抽汽回热系统中，如果设置低加疏水泵，凝结水泵的流量将减少，其功耗将降低。本工程凝结水泵选型，每台机组考虑设置两台100%容量的凝结水泵加变频装置。根据汽轮机厂的热平衡图，两个方案的凝结水泵的选型参数如下：5.2疏水泵热耗差值计算本文机组年利用小时数按5000小时计算。对设置低加疏水泵和不设低加疏水泵两种工况进行了热平衡图计算，计算热耗差值仅为1kJ/kW.h。抽汽回热系统中有无低加疏水泵的运行费用（单台机组）比较见下表：从上面可以看出，设置低加疏水泵后，每台机组每年收益合计26.6万元。5.3低收集和稀疏排水前后的初投资比较根据厂家报价，每台低加疏水泵约25万元，则每台机组需增加初投资约～50万元。21由于结晶泵减少根据厂家报价，设置低加疏水泵时，单台凝结水泵的价格要比不设低加疏水泵时少约～10万元，则每台机组减少初投资约20万元。31总投资的比较抽汽回热系统中有无低加疏水泵的初投资比较见下表：5.4方案定效的计算本节采用电力行业认可的最小年费法定性比较逐级自留和低加疏水泵方案的经济性优劣。年费用法采用一个固定费用率f将增加的投资等费用，平均分摊到电厂投产后至还贷折旧完毕期间的每一年之中，并加上年运行维护费用的差额。公式为：上述公式中各符号的含义如下：ΔNF：方案年费用差值；f：固定费用率，电力规划院为了投标横向比较有可比性，避免标准不一致，除招标书有明确指定之外，规定固定费用率统一取f=0.17，因此取f=0.17进行计算；ΔZ：方案初投资差值：约49万元；ΔU：方案运行费用差值，约-26.6万元；将前文所计算数据代入上式，得出低加疏水泵方案年费用比逐级自流方案年费用减少约18万元。6低加疏水泵方案综合上述分析，设置低加疏水泵可提高机组热经济性，经过计算，每台机组初投资增加约49万元，机组热耗降低约1kJ/kW.h,发电煤耗降低约0.03g/kW.h,每台机组每年收益约26.6万元，静