正文 第六章 供熱汽輪機和中間再熱汽輪機的運行和調節(二)(1 / 3)

第四節 熱電廠的補充水問題

減少汽水損失對發電廠經濟運行的重要性是每一個熱力工作者都了解的。對於熱電廠,這個問題更加嚴重。

工業生產中工藝過程用汽及動力用汽(如蒸汽錘)有些是直接散發到空氣中去的,有些是凝結到工作介質內,有些則受到?重汙染而不能回收。另一方麵,我國在製訂供熱價格時,對凝結水損失僅按熱電廠補充水的成本收費,這樣助長了蒸汽用戶不注重凝結水回收,浪費較多,以致凝結水回收率很低,直至完全無回收。少量的回收水又受到汙染而不能直接補入鍋爐。

熱水網的工質損失有兩個方麵,一是漏水、二是水力工況不良。後者的原因是支路遠端用戶,當散熱器循環停滯溫度過低時,用戶自行從回水管排水,這樣就使熱水網補水率可能達到很高。

凝汽式電廠鍋爐補水率為鍋爐蒸發量的2%以下,熱電廣供工業抽汽時則會大得多。背壓式機組補水率可達SO-100%,抽汽式機組可達30—50%,熱水網的補水率,如管理正常可以不超過熱網循環水量的1.5%。所以在供出大量工業抽汽的熱電廠,除了要求有規模龐大的化學水處理設備之外,還將造成以下問題。

首先是影響了機組對外供汽能力。汽輪機製造廠依據確定機組供熱能力的熱力係統圖,都不考慮補充水的因素,而且取定的抽汽凝結水返回係統時的溫度偏高,因此機組供汽能力受廠內用汽量增大的影響而降低。我國不少機組的設計熱力係統是工業抽汽凝結水100%返回,進入高壓除氧器溫度159攝氏度,但實際返回水率隻有15%以下,返回溫度30°C左右。為製備鍋爐補充水,需把原水從低溫(冬天低於15°C,夏天高達45°C,平均以20°C計)加熱到製造廠認定的返回溫度,此後的加熱已包括在製造廠的計算值之內。這樣按上述條件,供汽返回水率與補充水額外耗熱量的關係。

其次是猶用大量化工原料,每小時製備數百噸以至上千噸的鍋爐補充水,常采用離子交換樹脂進行化學除鹽。化學除鹽係統所消耗的酸、堿數量隨補充水量上升,其費用、運輸、貯存都是一種負擔,而且也都是其他行業急需的重要的化工原料。目前我國還有用多效蒸發器或擴容蒸發器製備補充水的係統。何是這些係統一方麵設備占地多,另一方麵對供熱能力影響更大。電滲析或反滲透脫鹽技術,對於如此龐大的處理量,其經濟性和合理性也存在疑問。

隨之而來的是化學除鹽設備排出的大童廢酸和摩堿液處理也不是很容易解決的問題。

因此,對機組的外供熱能力要有正確的認識。對於用戶不能送回合格凝結水的收費應考慮到以上各方麵的因素。在熱電廠內部也要千方百計減少汽水損失,並采用效率較高的熱力係統,才能更好地發揮熱電合供的經濟效率。

我國多數熱電廠的化學淨水是直接進入低壓除氧器,然後進入高溫除氧器的。這個過程共越過了三級或更多級壓力較低的抽汽,而與此同時,抽汽機組又可能因主抽汽器冷卻水量不足,而必須動用凝結水再循環管路,造成了額外的熱損失。在70年代初建設的許多凝汽式電站中,化學淨水直接進入凝汽器,經長期運行尚未發現凝結水含氧不合格的情況。但大量化學淨水進入凝汽器能否充分除氧,特別是哀季,化學淨水溫度低於飽和溫度時更有問題。應該開展凝汽器體內除氧或凝汽器體外除氧對大水量的應用,或設法改進熱力係統。

熱水網補水不需用除鹽水,但直接補自來水從各方麵看部是不合適的。已經采用的鍋爐連續排入補入熱水網的方法是經濟的。不僅回收了水和熱,而且擴容器排水既不含氧,又有高濃度的憐酸根和減度,可以防止熱水網設備腐蝕。係統和自動補水設備應保證隻有在排汙水不足時,才增補經過除氧的軟化水或除鹽水。為防止結垢,熱網以含有硬度的生水作補充水是不允許的。熱網加熱器的疏水,應進入凝結水係統中與其溫度相約的部位。

補充水設備、係統和運行方式,對供汽的熱電廠是一項重要難題,需要熱機和化學專業人員共同努力來解決,又需要動員蒸汽用戶,取得他們的支持。

第五節 中間再熱式汽輪機的調節

隨著發電機組單機容量的增大,中間再熱式汽輪機得到了愈來愈廣泛的應用。目前世界上功率較大的電站汽輪機,幾乎都采用中間再熱式汽輪機,而且多數為一次再熱汽輪機。和一般凝汽式汽輪機相比,采用中間再熱可以提高循環效率,降低煤耗,因此在40年代以後,得到了很大的發展。繼續提高機組的熱效率還可以采用二次再熱循環,但是采用二次再熱提高熱效率的效果不如一次再熱顯著。相反,卻使機組的結構、運行複雜化,除了在50年代與60年代,曾經在部分電廠作為經驗探索采用過以外,目前已很少應用。

目前我國各汽輪機廠生產的100MW以上的汽輪機,例如上海汽輪機廠的125MW和300MW汽輪機,東方汽輪機廠的200MW和300MW汽輪機,哈爾濱汽輪機廠的200MW和600MW汽輪機,均無例外的都是一次再熱的汽輪機。這些汽輪機正在裝備我國各新建的電廠,逐步取代現有的一般凝汽式汽輪機,