我公司下屬的項目分公司為2500t/d水泥熟料生產線配套純低溫余熱發電站,該電站配套2臺余熱鍋爐(QC100/400-10-1.6/380型窯頭AQC鍋爐和QC120/340-9.3-1.6/320型窯尾SP鍋爐),1臺N4.5-1.05型純低溫沖動凝式汽輪機,1臺QF2-4.5-2Z型發電機,1臺ZCY35-35型真空除氧器。
1原真空除氧系統
原真空除氧系統見圖1。
1.循環水泵;2.水噴射泵;3.真空閥;4.除氧霧化塔;5.循環水箱;6.除氧水箱;7.給水泵;8.疏水箱
原真空除氧器布置在發電廠房12m層,鍋爐給水泵及疏水箱布置在0m層,保證了鍋爐給水泵進口水位超過10m以上(水柱高度壓強將大于真空度),使得鍋爐給水泵進口不出現汽蝕現象。真空除氧采用一臺循環水泵帶動水噴射真空泵來保證除氧水箱的真空度。隨著水不停地循環,循環水箱的水溫逐漸上升,除氧水箱的真空度將逐漸下降,當循環水溫達到45℃時,真空度將下降到-80kPa以下。在此壓力下,水中溶解的氧氣將超過鍋爐給水水質的要求,對鍋爐產生氧腐蝕,故需要不停地更換溫度更低的循環水,才能達到除氧的效果。
此真空除氧器的特點:①需要抽真空的循環水泵及水噴射泵(射水抽氣器)不停地運轉來維持穩定的真空度。②需要不停地更換循環水來降低循環水溫,保證真空度不下降。
此真空除氧器的缺點是電站水耗及能耗增加。
2改造后的真空除氧系統
改造后的真空除氧系統見圖2。
1.循環水泵;2.水噴射泵;3、9.真空閥;4.除氧霧化泵;5.循環水箱;6.除氧水箱;7.給水泵;8.疏水箱;10.真空管道;11、12.閘閥;13.溢流管
此次改造的目的是降低真空除氧的能耗和水耗。真空除氧器的水來自凝汽器,由凝結水泵泵入除氧霧化塔。結合余熱發電整個汽水系統分析發現,真空除氧系統和汽輪機凝汽器抽真空系統原理一致,凝結水在凝汽器中就經過了真空除氧,進入除氧器的水含氧只有補充水這一部分,余熱發電除氧補充水量很小,正常運轉約為蒸發量的2%左右,故可以經過改造,使真空除氧抽真空系統與凝汽器抽真空系統并用凝汽器抽真空設備,取消真空除氧器的循環水泵及水噴射泵,達到降低能耗和水耗的目的。
改造后系統增加閥門9、11、12、管道10、13。管道10為除氧器真空管道與凝汽器抽真空管道連接管道(除氧器與凝汽器距離15m,增加管道15m),由閥門9斷開;閥門11將循環水箱溢流管斷開;管道13為除氧水箱溢流管(增加管道4m),并將原有溢流管道延伸到離疏水箱底部100mm(正常運轉時,保證疏水箱水位在300mm以上,即可保證溢流管不竄入空氣進入除氧水箱而破壞除氧水箱真空),由閥門12斷開。改造后真空除氧器運行方式:關閉閥門3、11,開啟閥門9、12,停循環水泵即可投入正常運轉,達到節能降耗的目的。
3效果
1)改造后運行情況。真空除氧系統改造后,凝汽器真空度在改造前后沒有變化,基本保證在-88kPa左右,除氧水箱真空度與凝汽器真空度一致,除氧效果明顯,經日常運行檢測,除氧水箱水中含氧量均低于0.05mg/L,符合余熱鍋爐給水水質標準要求。
2)經濟效益分析。①改造后增加:Ф89×4管道19m,DN65閥門1個,DN80閥門2個,管件一批。增加投資0.5萬元。但改造后除氧器循環泵停止運轉,也不需要對循環水箱進行換水,節水節能,按余熱發電年運轉7200h計算,年節省電費8.5萬元;年節省水費4萬元。②減輕了污水處理的工作壓力,節省了污水處理站的處理費用,有利于節能環保工作的順利開展,符合公司節能減排的理念。
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