２０１１年１２月吉林電力
ｄｅｃ．２０１１
第３９卷第６期（總第２１７期）》經交
一一《《ｉ驗流
》３５０ ｍｗ超臨界供熱機組熱網加熱器疏水系統分析
王為明，劉悅，孫健秋
（吉林省電力勘測設計院，長春
摘１３００２２）
要：針對３５０ｍｗ超臨界機組熱網加熱器疏水去向進行論述，分析了直接去除氧器的弊端，提出了對熱網加熱
器疏水系統的優化方案，即通過增設換熱器，降低熱網疏水溫度，使熱損失降低到８４．６ｇｊ／ｈ，同時避免了疏水進入凝汽器引起的背壓公升高。
關鍵詞：超臨界供熱機組；熱網加熱器；換熱器；疏水系統，，
中圖分類號：ｔｍ６２１．４文獻標誌碼：ｂ文章編號
以前我國３００ ｍｗ等級的供熱機組：均為亞臨水去除氧器有以下２種方案：熱網加熱器疏水不經
界機組，近年來，隨著大功率超臨界機組迅速取代亞臨界機組，３００ ｍｗ等級的超臨界供熱機組也隨之進入熱電市場。超臨界與亞臨界供熱機組相比，具有更高的經濟性，在滿足供熱量大的同時，更有利於節能環保，符合可持續發展方針。由於亞臨界機組設有汽包，因此即便在冬季供熱工況凝結水精處理效果較差的情況下，汽包可以通過加大排汙水量，保證了機爐系統對蒸汽品質的要求。
由於超臨界機組直流鍋爐沒有汽包，排汙只能在啟動初期由鍋爐啟動分離器部分排出，進入凝結水系統再次除鹽處理或直接排放，機組正常執行以後進入鍋爐的給水中雜質不能濃縮進除，因此對給水品質要求嚴格。
任何處理直接進入高壓除氧器；熱網加熱器疏水經高溫除鐵後，進入高壓除氧器。
熱網加熱器疏水直接排人除氧器最大的好處是
系統效率高。由於供熱抽汽來自５段抽汽，和５號低壓加熱器使用同一段抽汽，熱網加熱器疏水溫度和５號低壓加熱器後凝結水溫度接近，疏水排入除氧
器可取得較高的熱力系統效率。但此方案面臨如下問題：熱網加熱器管束如果破裂，熱網迴圈水進入熱
網加熱器疏水，必須停機檢修。熱網加熱器啟動時，管束的鐵鏽會進入熱網加熱器疏水，為了保證鍋爐的汽水品質，熱網疏水必須全部放掉，造成很大
浪費。熱網加熱器疏水經高溫除鐵後，進入高壓除氧
１熱網加熱器疏水系統概況
目前３５０ ｍｗ超臨界供熱機組熱網加熱器疏
收稿日期
器。此方案面臨的問題是：高溫除鐵裝置造價很高，
而且技術不成熟，國內尚無此型別電廠長期執行例項。高溫除鐵裝置僅能解決冬季供熱初期熱網加熱
作者簡介：王為明（１９８１一），男，工程師，從事火電熱機專業設計工作。
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第３９卷第６期（總第２１７期）
器管束內鐵鏽進入熱網加熱器疏水的問題，不能解
決熱網加熱器管束破裂問題。一旦熱網加熱器管束破裂，仍然需要停機檢修。
基於以上分析，作為超臨界供熱機組，對於熱網
加熱器疏水系統如何設定存在爭議，由於對其危害性認識不深，部分工程仍採用熱網加熱器疏水直接進入除氧器。採用此系統方式機組汽水系統迴圈將有不足３ｏ 經過凝結水精處理系統，７０ 以上迴圈汽水是不經過化學水除鹽的，因此熱網加熱器疏水
返回熱ｉ酬回水管
圖１方粟１熱網加熱器疏水系統圖
此方案問題很多，結合長春某熱電廠分析如下。ａ．凝汽器背壓公升高。冬季平均採暖工況熱網加熱器疏水為熱網加熱器疏水經換熱後溫度可降為８０ ｃ，熱網加熱器疏水進入凝汽器熱井後，和凝結水混合，會引起熱井的二次沸騰，產生大
進入高壓除氧器的方案存在很大風險。疏水的品質難以保證，增加了直流鍋爐的事故隱患，不能夠保證
機組的安全執行，需要進行系統優化調整。
２熱網加熱器疏水系統優化方案
現在國內３００ ｍｗ以上機組一般均設定有凝
量的蒸汽，引起凝汽器背壓公升高，降低機組的效率，需要大量增加凝汽器的面積，此方案汽輪機廠尚無經驗，不保證此方案的可行性。
ｂ．熱量損失較大。熱網加熱器疏水進入凝汽器時溫度為８０ ｃ，與凝結水混合後溫度需冷卻至３３ ｃ。疏水損失熱量ｑ計算公式：
ｑ一（１）
結水精處理裝置，對凝結水進行深度除鹽，保證凝結水品質。超臨界機組凝結水精處理除鹽裝置需要嚴格投入執行，正常執行時系統迴圈總水量約有８ｏ是通過精處理裝置的，系統設計一般僅是高加疏水直接進入除氧器，小部分給水不經過除鹽處理直接
式中：ｔ為疏水初始溫度；ｔ為疏水終點溫度；ｃ為水的比熱容，取為疏水流
進入鍋爐再次迴圈。但對於供熱機組額定採暖供熱工況抽汽量可達５５０ ｔ／ｈ或更高，額定採暖供熱工況凝結水量僅有約也就是系統總循
量。此方案熱量的損失是由熱網加熱器疏水進入凝
汽器熱井後和凝結水混合造成的，經過計算ｑ為
環水量只有約１／５通過精處理裝置，大部分沒有進行精處理除鹽直接再次進入系統迴圈。
熱網加熱器疏水經冷卻器冷卻後如何進入凝結水系統，比較簡單的系統方式是直接排入凝汽器，直接排入凝汽器系統可以不設定熱網加熱器疏水幫浦，靠自然壓差可滿足疏水要求。但直接排人凝汽器必
然會有部分熱量由汽輪機的迴圈水系統損失掉，系
標準煤量ｂ計算公式：
（２）式中：ｑｗ為標準煤發熱量，取折合到標煤損失為４．５２ ｔ／ｈ。
２．２方案２
採用兩級換熱，增加２個板式換熱器，將冷卻後
統效率會受到部分影響。
供熱機組在採暖期滿負荷時需要大量的熱網加熱蒸汽，熱網加熱器疏水量較大，機組凝結水量較小，約為熱網加熱器疏水的１／４，故採暖期滿負荷時凝結水無法作為熱網加熱器疏水的冷卻水源。
基於上面的分析，提出２種解決熱網加熱器疏
水去向的方案。２．１方案１
的熱網疏水引入凝結水精處理裝置。第一級採用熱網回水作為冷卻水源，在第一級板式換熱器中換熱後，將熱網疏水由１５０ ｃ冷卻至８ｏ ｃ，本次換機將
熱網回水從７０ ｃ公升至１３０ ｃ，並返回熱網回水管
道，與熱網回水混合換熱；然後進入第二級換熱，第
二級採用迴圈水作為冷卻水源，在第二級板式換熱器中換熱後，繼續將熱網疏水由８０ ｃ冷卻至５０ ｃ，然後進入凝結水幫浦出口後與凝結水精處理裝置前，
採用一級換熱，增加乙個板式換熱器，熱網加熱器疏水和熱網迴圈水回水在板式換熱器中換熱後，
本次換熱將迴圈水從２２ ｃ公升至３８ ｃ，具體見圖２。
此方案熱量的損失是第二級換熱造成的，根據
直接進入凝汽器。本方案將熱網疏水由１５０ ｃ冷卻至８０ ｃ，將熱網回水從７ｏ ｃ公升至１３０ ｃ，並返回熱
公式（１）、（２）計算損失的熱量為折合到標煤損失為２．８８ ｔ／ｈ。
由以上分析可知：方案１將熱網加熱器出口的
網回水管道，與熱網回水混合換熱，具體見圖１。
３ｏ。２０１１年１２月
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第３９卷第６期（總第２１７期）
圖２方案２熱網加熱器疏水系統圖
８０ｃ熱網疏水直接送至凝汽器，其熱量將由迴圈水
帶走，對機組熱效率影響最大。方案２熱網加熱器疏水經兩級疏水冷卻器冷卻至５０ ｃ，送至凝結水精處理裝置前，由迴圈水帶走的熱量較少，所以其對機組熱效率的影響較方案１要小。
３ 結論
超臨界蒸汽引數機組採用直流鍋爐，沒有排汙
系統，冬季採暖期，熱網加熱器疏水如果直接進入除氧器，將造成機組汽水系統大部分工質不經過精處理除鹽淨化再次進入系統迴圈，對鍋爐的安全執行
為降低熱網加熱器疏水溫度，**熱網疏水熱量，可在熱網加熱器結構上考慮設定疏水冷卻段，這
帶來威脅。為保證鍋爐給水系統中絕大部分迴圈水能夠正常經過化學精處理系統，保證汽水品質，提出
樣的益處是：一方面對熱網疏水進行冷卻，通過對疏水熱量的**，可減少熱網加熱蒸汽耗量，增加機組發電出力；另一方面，若熱網疏水冷卻器採用板式水一水換熱器，疏水溫度的降低，可減小換熱器面積，避免選用高溫密封材料，降低裝置成本。增設疏水冷卻段的另乙個好處是降低了熱網加熱器疏水幫浦
了對熱網加熱器疏水系統的優化方案，即通過增設熱網加熱器疏水冷卻器，降低熱網疏水溫度，並將冷卻後熱網疏水送入凝結水系統精處理裝置前，和凝結水幫浦出口水混合以滿足精處理裝置進水要求。既避免了由疏水直接進入除氧器引起的水質不合格造成的停爐隱患，又避免了疏水進入凝汽器引起的背
的汽蝕餘量，熱網加熱器疏水幫浦的工作條件得到較
大的改善。
壓公升高、機組效率下降的弊端。
（編輯廬
、郝竹筠）
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《吉林電力》編輯部３１
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