摘要：一种利用除盐水和凝结水的热量回收系统，把热电厂循环硫化床锅炉冷渣机的排渣所含热量回收利用，消除安全隐患，提高热电厂的热经济性。
关键词：热电厂；除盐水；凝结水；热量回收系统；热经济性
热电厂的汽水朗肯循环由水泵、锅炉、汽轮机、凝汽器热水井、除氧器、汽封加热器、低压加热器、管道、阀门、分汽缸、减温减压装置、外供汽管道等主要装置组成。水在水泵中被压缩升压；然后进入锅炉被加热汽化成为过热蒸汽后，带有压力温度的蒸汽进入汽轮机膨胀做功，做功后的低压蒸汽进入冷凝器被冷却凝结成水。凝结水再进入水泵中，完成一个循环。其中在汽机中抽出部分做完功的蒸汽或背压机排汽对外供汽。锅炉排污损失的水及对外供汽需要补充的水由化水车间生产，经除盐水泵提供。
目前循环流化床锅炉在热电厂使用较多，循环硫化床锅炉冷渣机的排渣所含热量没有回收利用，直接排放热渣；或者用除盐水冷却热渣，把吸收热量后的除盐水用泵输送到除氧器，但是往往输送到除氧器的除盐水大于系统需要的补水量，造成除氧器水溢流。传统的运行方式不仅造成热量损失，而且给安全运行带来隐患。利用除盐水和凝结水回收冷渣机的排渣所含热量，不仅提高热电厂的热经济性，而且能避免热渣伤人的安全隐患。《一种利用除盐水和凝结水的热量回收系统》在2017年8月29日获得国家专利，专利号ZL201621385263.X；
利用除盐水和凝结水的热量回收系统包括冷渣机、除氧器、锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、汽封加热器、管道、阀门等。冷渣机的进水端连接有除盐水管道和凝结水管道，除盐水管道和凝结水管道分别设置有阀门；冷渣机的出水端、除氧器、锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵和汽封加热器通过管路顺次相连，且除氧器和锅炉之间连接有锅炉给水泵，汽轮机的出口端还外连热用户，汽封加热器的出口端还分别连低接压加热器、除氧器和凝结水管道。
在上述结构的基础上，所涉及除盐水管道和凝结水管道通过管道阀门连接于加压泵的进口段，加压泵的出口段连接于冷渣机的进水端。所涉及除盐水管道和凝结水管道的内部水流混合后的温度为30-45℃。所涉及汽封加热器的出口端水温不超过80℃。
利用除盐水和凝结水的热量回收系统与现有技术相比所产生的有益效果是：新型结构简单，设计合理，调整方便、安全稳定、热经济性高，适用于使用循环硫化床锅炉的热电厂，以除盐水和凝结水作为冷却水，充分利用向除氧器的补水，经过冷却循环硫化床锅炉冷渣机的排渣，吸收渣的热量，提高锅炉热效率，提高电厂的热经济性。分别调整除盐水和凝结水量，可调整向热电厂除氧器的补水量，防止补水量过大造成除氧器水位高溢流。
附图说明
附图1是系统结构流程图。图中各标号表示：1、除盐水管道，2、凝结水管道，3、管道加压泵，4、冷渣机，5、除氧器，6、锅炉给水泵，7、锅炉，8、汽轮机，9、热用户，10、凝汽器，11、凝结水泵，12、汽封加热器。
具体实施方式
下面结合附图1，对利用除盐水和凝结水的热量回收系统作以下详细说明。利用除盐水和凝结水的热量回收系统，该系统包括冷渣机4、除氧器5、锅炉7、汽轮机8、凝汽器10、凝结水泵11和汽封加热器12。冷渣机4的进水端通过管道加压泵3连接有除盐水管道1和凝结水管道2，除盐水管道1和凝结水管道2分别设置有阀门；冷渣机4的出水端、除氧器5、锅炉7、汽轮机8、凝汽器10、凝结水泵11和汽封加热器12通过管路顺次相连，且除氧器5和锅炉7之间连接有锅炉给水泵6，汽轮机8的出口端还外连热用户9，汽封加热器12的出口端还分别连接除氧器5和凝结水管道2。
除盐水管道1和凝结水管道2的内部水流混合后的温度为30-45℃。除盐水和凝结水水量用阀门调整，主要控制水温，同时也调整了水量。汽封加热器12的出口端水温不超过80℃，一般汽封加热器连接低压加热器，一旦超过80℃，影响低压加热器安全运行，还会造成效率降低。
结合附图1来具体说明本系统新型的具体工作流程：将除盐水管道1内部的除盐水和凝结水管道2内部的凝结水混合后将管道加压泵3加压流入冷渣机4中，冷却吸收冷渣机4的热量，随后进入除氧器5，经除氧合格后再经锅炉给水泵6加压送入锅炉7，在锅炉7吸收热量变成蒸汽，输送进汽轮机8，在经汽轮机8中部抽出一部分300℃的过热蒸汽供给热用户9，大部分蒸汽经凝汽器10凝结成水，由凝结泵加压后再经过汽封加热器12加温，经过调整部分凝结水再次进入凝结水管道2进行循环利用。需要注意的是，当凝结水温度高时，也就是凝结水温度超过45℃时，全部用除盐水冷却冷渣机4；而当冬季气温低时，可全用凝结水冷却冷渣机4。也可以根据补水量的大小调整除盐水和凝结水的水量，满足系统水循环的需要。管道加压泵3的压力不大于冷渣机4的额定压力，防止水压力过高而损坏冷渣机。
本系统适用于具有循环硫化床锅炉的热电厂，以除盐水和凝结水作为冷却水，充分利用向除氧器5的补水，经过冷却循环硫化床锅炉中冷渣机4的排渣，吸收渣的热量，提高锅炉7热效率，提高电厂的热经济性。关键是热电厂，因供热需要补充除盐水。在实际运行中管道加压泵设置两台，一用一备，一旦运行泵出现异常，备用泵联动，保证了系统运行稳定可靠性。管道加压泵出口设置压力表，调整压力防止冷渣机超压；水温通过在线监测接入DCS系统，可随时检测温度变化，及时调整；同时冷渣机设置温度保护，温度控制在85℃以下，一旦超温，温度保护动作，避免冷渣机受到损害。
实用经济性分析：
一台130吨的循环流化床锅炉经使用经济计算分析：经流量表计量，每月通过冷渣机的除盐水和凝结水约20000吨，即20000000kg，冷却渣后水温度升高20℃左右，水的比热容是4.2kJ/ kg，则共吸收热量：20000000*20*4.2 kJ。标准煤的发热量为：29308 kJ / kg，折合标准煤：（20000000*20*4.2）/29308= 57322.23kg即57.322吨，标准煤的价格约0.1万元/吨 *57.322吨≈5.73万元。一年完运行10个月，年经济效益为5.73*10=57.3万元。如果对外供汽越大，通过冷渣机的补水量越大，则回收冷渣机的热量越大，经济效益越大。利用除盐水和凝结水的热量回收系统一般在最初项目设计阶段没有纳入设计，运行后改造，投入资金在20万元内，四个月收回成本。利用除盐水和凝结水的热量回收系统在实际运行中效果良好，已在济宁地区得到广泛的推广应用。
前景分析：
随着人类对能源环境的要求、技术的不断进步，低发热量的煤矸石不断得到充分利用，燃煤发电向着高效率、低污染、综合利用的方向发展，循环流化床锅炉具有燃烧效率高、可燃用低发热量煤、可调节性能好、烟气原始排放浓度低、可炉内炉外脱硫脱硝等优点得到广泛应用。特别循环流化床锅炉的氮氧化物原始排放在设计值在100mg/n3以下，得到广大用户的喜爱，得到国家的大力支持。并且循环流化床的设计负荷越来越大，使用范围越来越广，目前正往大容量、超临界、高清洁方向发展，以解决我国资源短缺、环境污染、能源浪费等问题。同时循环流化床锅炉适用燃料多，可燃中煤、煤矸石、煤泥、煤气、生物质、垃圾等，使用地域广。循环流化床锅炉得到国家和广大用户的一直好评，因此利用除盐水和凝结水的热量回收系统随循环流化床的广泛应用而推广，经济效益和社会效益良好，前景无限美好。
一种利用除盐水和凝结水的热量回收系统附图
论文作者:夏传友
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/3
标签：凝结水论文; 盐水论文; 锅炉论文; 管道论文; 热量论文; 加热器论文; 汽轮机论文; 《电力设备》2019年第3期论文;