（光大环保能源（镇江）限公司 江苏镇江 212006）
摘要：本文首先对垃圾焚烧炉蒸汽空气预热器疏水系统存在的问题进行归纳，并对改造后的疏水系统的方法，最后分析了疏水系统改造的成效。
关键词：垃圾焚烧；余热锅炉；蒸汽-空气蒸预器
1.概述
光大环保能源（镇江）有限公司垃圾电厂锅炉一次风设计为230℃，具体工艺设备阐述如下：
锅炉一次风采用蒸汽空气预热器来加热，每台锅炉配一组一次风蒸汽空气预热器，风量设计值为39800Nm3/h。其受热面的布置形式为螺旋翅片管。蒸汽在管内流动放热，空气在管外横向冲刷。蒸汽空气预热器均分二级。
第一级空气预热器换热面积1560 m2，用汽轮机一抽低压蒸汽（压力为1.1Mpa（g），温度为276℃）对空气进行加热，把空气从15℃加热到140℃。疏水排入中压除氧器水箱。具体设计为母管制，两台汽轮机一抽并入抽汽母管，再分三路分供三台一级空预器。
第二级空气预热器换热面积928 m2，二级空气预热器用锅炉的饱和蒸汽（压力为4.8Mpa（g），温度为262.7℃）进行加热。把上级的空气从140℃加热到230℃。疏水接入中压除氧器水箱。具体设计为单元制，每台锅炉汽包取一路管道直供二级空预器。
具体系统如图所示：
镇江公司垃圾电厂自2011年9月投用以来，锅炉一次风温一直偏低，只有将疏水器旁路打开，温度勉强达到190℃。这时即使不投入加热蒸汽，除氧器压力也超高，不得不将脱氧门打开调整压力；压力达到0.19MPa（设计为时0.17MPa，出水温度130℃）。除氧器出水温度也只有126℃左右。
为此我们经过长时间的实验对比，发现问题，并一一解决具体如下：
2.原空预器疏水系统存在的问题
2.1疏水器问题：
经过拆检设备，我们发现疏水器存在问题。设计时我们采用的是自由浮球式蒸汽疏水器。拆检时发现六只疏水器中的不锈钢浮球全部进水，不能起调节作用。经过调查，此类疏水器设计原理较好，但是不锈钢浮球质量是瓶颈，造成不能正常疏水。另外咨询阀门专业人员，DN50的自由浮球式蒸汽疏水器最大疏水能力不到1 t/h，不能达到系统正常运行的要求，这是运行人员将将疏水器旁路打开的主要原因。
2.2 疏水问题产生的不良影响：
疏水器性能差，空预器疏水带汽较多，蒸汽的汽化潜热未能充分利用，加热蒸汽利用效率低，并造成除氧器压力高达0.23MPa影响设备安全；水温调节能力差，给水温度低；一次风温低影响垃圾焚烧的吨位和燃烧质量、疏水管道腐蚀泄漏增加了运行和检修人员的工作量。
3.问题解决情况
为了解决空预器疏水系统存在的问题，我们决定选用其它形式的疏水器，在1#锅炉空预器采用倒置桶式蒸汽疏水器，效果不佳。最后在3#锅炉二级空预器上采用汽液两相流疏水器，前后经历两次改造。
汽液两相流疏水器的工作原理：疏水流经特设的前端阀芯受阻后，进入阀腔内部，容器内液位缓缓上升到相变管接口处，相变管由汽相信号转变为液相信号。此时，前端疏水与液相管疏水混合，向特设的后端喉部流动。（后端阀芯为控制扩压端）由于喉口面积设定不变，当液位上升到所需正常水位时，疏水排量最大；当液位降低时，用汽量信号增加，进入调节器内部，使喉部疏水的有效通流面积减小，疏水排出量减少，从而达到控制水位目的。调节器内汽量的多少决定疏水排量的大小，而调节汽量由加热器内液位的高低决定，通过相变管（信号管）采集，达到调节水位目的。
具体如图所示：
第一次改造后，没有达到我们预期效果，为此我们对照汽液两相流安装说明书分析，从空域器出来的汽水混合物在管道中流动速度较快，在管道中分离效果不好，此时汽液两相流信号管采集不到准确的信号，必然形成不了汽水分离。自然造成大量蒸汽随水排出，达不到效果，风温只有176℃。
为此我们进行了分析，汽液两相流可能适用于有明显液位的设备，如高压加热器、连续排污扩容器等，而蒸汽空气预热器下集箱管径较小，没有明显的汽、液分界线，汽液两相流的信号管直接接在下集箱或疏水管上，汽液两相流液位调节效果不佳；另外汽液两相流选型时，为保险起见，提供的流量富裕较多。第二次改造时，在蒸汽空气预热器下集箱和汽液两相流之间增加一容器，如上图所示，水汽流速下降，直到汽水成分离作用，汽液两相流的信号管从新增容器的汽空间接入，信号管采集到准确的信号；联系空预器设计单位，提供较准确的加热蒸汽流量，重新采购符合要求的汽液两相流。经过运行调试，一次风温由200℃左右上升到220℃以上，一次风温最高更是达到237℃，同时除氧器压力明显下降，在不开汽机抽汽时，除氧器压力不到0.17MPa，运行人员已可以根据需要调节锅炉给水温度。
4.新蒸预器的使用效果
5.结论
对空气预热器的疏水系统进行改进后，汽液两相流可以很好地控制疏水量。
参考文献：
[1]俞佐平.传热学3版；高等教育出版社，1988
[2]蔡增基，龙天渝.流体力学泵与风机，5版，中国建筑工业出版社
论文作者:张志忠
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/16
标签：疏水论文; 疏水器论文; 蒸汽论文; 预热器论文; 空气论文; 锅炉论文; 两相论文; 《电力设备》2017年第4期论文;