(河北国华定州发电有限责任公司 河北定州 073000)
摘要：本文对某电厂一、二期锅炉暖风器运行方式及调节原理进行了集中分析，讨论了锅炉暖风器水侧和汽侧调节的优劣，分析了暖风器不同疏水方式在实际运用中的合理性，以期对后续电厂锅炉暖风器改造及运行优化提供经验借鉴及参考。
关键词：锅炉暖风器 疏水 方式优化
Energy saving analysis of 600MW boiler warmer drain system
Wu Wenqiang
(Hebei Guohua Dingzhou Power Generation Co, Ltd, Dingzhou, Hebei 073000,China )
Abstract: This paper analyzes the operation mode and regulation principle of the boiler heaters in the first and second phases of a power plant, discusses the advantages and disadvantages of the water heater and steam side adjustment of the boiler heater, and analyzes the different hydrophobic modes of the heater. The rationality of the application, in order to provide experience and reference for the transformation and operation optimization of the boiler heaters in the subsequent power plants.
Key words: boiler heater, hydrophobic, optimization
1 概述
电厂锅炉暖风器是目前大型电厂锅炉普遍设置的系统，它的主要作用是在冬季提高锅炉送风温度，防止空预器冷端低于烟气露点温度，从而发生低温腐蚀。暖风器运行方式基本是冬季投运，夏季解列。
目前，多数电厂的暖风器投入效果并不理想，经常发生暖风器疏水泵故障、暖风器漏泄、疏水管路振动大、排烟温度变化大等问题；不仅如此，在经济上还造成耗汽量过大、排烟温度过高等问题，造成机组供电煤耗大幅增加。
定州电厂一期锅炉暖风器系统调节方式是利用蒸汽侧进行调节，疏水方式选择了传统的“去除氧器”方式。二期暖风器是利用疏水进行调节，疏水方式选择了“去排汽装置”方式。本文将针对定州电厂一、二期锅炉暖风器运行方式及调节原理进行了集中分析，讨论锅炉暖风器水侧和汽侧调节的优劣，分析暖风器不同疏水方式在实际运用中的合理性，以期对后续电厂锅炉暖风器改造及运行优化提供经验借鉴。
2 锅炉暖风器两种控制方式比较
目前在暖风器的调节一般有水侧调节或者汽侧调节两种方式，来控制暖风器一、二次风温。调节阀前置为调汽，通过控制暖风器的供汽量达到调节一、二次风温的目的；调节阀后置是调水，通过控制暖风器中凝结水水位实现调节一、二次风温的目的。
2.1疏水侧调节和蒸汽侧调节示意
2.1.1汽侧调节
汽侧调节是最常见的调节方式，即通过调节加热蒸汽量来保证空气预热器的冷端金属壁温，这种调节方式在调节蒸汽量的同时，由于暖风器内部压力随之降低，其饱和温度随之也会降低，即暖风器的汽耗和温度都在同步改变。如图1所示
图1：汽侧调节示意图
2.1.2水测调节：
调节阀从汽侧移至水侧，并未改变暖风器的串联关系，因此调节暖风器疏水流量相当于间接调节了蒸汽流量。由于暖风器中的压力始终是供汽压力，所以饱和温度不变。它对暖风器热负荷的调节主要是在保证空气预热器的冷端金属壁温的情况下，通过改变暖风器内部水位的高低即改变传热面积来实现的。如图2所示
图2：水侧调节示意图
2.2 调节范围比较：
蒸汽侧调节的范围是：暖风器内的蒸汽压力（进汽额定压力—调节阀全开压降）温度范围：额定蒸汽温度。阀后压力过低可能会影响暖风器及其疏水系统运行。
疏水侧调节的范围是：暖风器内的蒸汽压力等于汽源压力；温度范围：蒸汽进汽额定温度至暖风器疏水温度。由于疏水侧调节理论上可使得暖风器疏水温度接近进风温度，即暖风器的出力调节范围可以达到0～100%。而对于蒸汽侧调节而言，暖风器的疏水温度很难低于蒸汽饱和温度，所以疏水侧调节的范围大于蒸汽侧调节。
2.3 热能利用率的比较
对于蒸汽侧调节，暖风器的疏水温度为相应工作压力下的饱和温度，而疏水侧调节理论上可以使疏水温度最低接近暖风器进风温度，低于相应工作压力下的饱和蒸汽温度。疏水温度低则意味着单位工质的放热量大，所以疏水侧调节使得暖风器的热能利用率高，一般可使暖风器蒸汽消耗量减少10%以上。
2.4 调节方式灵活性比较
由于疏水调节比蒸汽调节要灵活准确，这样，在排烟温度和送风温度的控制上就可以通过调节暖风器疏水门来自动调节排烟温度和送温度，从而解决人工调节来带来的过调节问题，减少排烟和送风温度的波动，提高锅炉效率和空预器防低温腐蚀效果。
3 锅炉暖风器两种疏水方式比较
目前国内常见的暖风器疏水一般有两种方式，一种是暖风器“去除氧器”方式，即通过暖风器疏水泵将疏水排至除氧器；另一种是“去排汽装置”方式，即依靠压力差疏水自流至凝汽器。对于这两种疏水方式的优劣，观点看法不一，主要焦点是：“去除氧器”方式理论上成熟、热量损失小，经济型高；“去排汽装置”方式系统简单、可靠性高、设备运行维护成本低、系统投入率高。
图3：两种疏水系统方式
定州电厂一期暖风器疏水系统为“去除氧器”方式，暖风器疏水进入疏水箱后分成二路，机组正常运行时疏水经暖风器疏水泵输送至除氧器。在锅炉检修和机组启动初期水质不合格时，疏水排放到空预器冲洗水池。二期暖风器疏水系统为“去排汽装置”方式，当暖风器疏水水质合格后回收至排汽装置。
3.1 “至除氧器”疏水方式存在的问题
暖风器疏水通过疏水泵回收至除氧器，但在疏水回收过程时经常发生泵体及管道振动，尤其在疏水箱水位低、疏水温度过高时振动更加明显，主要原因是疏水泵发生汽蚀及在运行中产生气液两相流，导致管路剧烈振动，造成暖风器疏水无法正常回收。
3.1.1 系统复杂、设备可靠性要求较高
“去除氧器”疏水方式的系统复杂、庞大，疏水箱和疏水泵都要占据很大面积，为了减少疏水泵入口汽蚀问题,疏水箱还要求有一定的高度形成压头。疏水箱属于压力容器还要有一定的容积进行汽水分离，其中的液位需经过液位计检测并根据设定的高低限去控制疏水泵的启停。疏水泵的频繁启停和进口区域汽蚀都决定了电机与泵体的高故障率，因此必须考虑设置备用泵。同时疏水泵和除氧器的标高相差较大，必须考虑泵足够的扬程。
3.1.2 故障环节多，疏水泵易发生汽蚀现象
主要的故障环节是疏水箱的立管式水位计故障及疏水泵的经常性汽蚀问题。水位计的故障一方面可能会造成疏水箱的满水甚至向暖风器的倒灌，造成暖风器水击和振动的问题；另一方面可能会造成疏水箱无水，导致疏水泵空转，危害泵的安全。疏水箱属于压力容器需要有一定的容积进行汽水分离，其中的液位是经过液位计检测并根据设定的高低限去控制疏水泵的启停。疏水泵的频繁启停和进口区域汽蚀都决定了电机与泵体的高故障率。
3.2 “去排汽装置”疏水方式的优点
3.2.1“去排汽装置”疏水方式将“至除氧器”疏水方式简化到仅剩下自动疏水器这一个环节了，即疏水器可靠性决定了疏水系统的可靠性。在锅炉暖风器工作过程中，一、二次风温依靠调节阀调节疏水流量进行控制，产生的冷凝水被疏水侧的疏水器排出，由于机械型疏水器可以排放饱和温度的冷凝水，同时疏水器的排放能力大于暖风器最大热负荷时冷凝水量，因此暖风器中的凝结水不会在暖风器中滞留，确保暖风器避免积水而引发的水击、振动以及泄漏问题。
3.2.2 简化暖风器疏水系统，方便运行检修，降低维护成本，同时取消疏水泵还可降低厂用电率。
3.2.3 该系统取消暖风器疏水泵、疏水箱，节约投资同时也降低设备运行风险。
4 结论
火电厂辅助蒸汽系统对机组经济性影响较大，尤其是在冬季北方地区，作为冬季机组辅汽最大用户的锅炉暖风器，如何选择更加合理的用汽方式从而提高蒸汽使用率，对提高电厂效益有着积极的意义。电厂锅炉暖风器利用疏水侧调节以及“去排汽装置”疏水方式在定州电厂二期应用效果较好，后续电厂锅炉暖风器改造及运行优化可供借鉴及参考。
参考文献:
【1】赵之军 黄志强 电厂锅炉暖风器疏水侧调节的优越性
【2】胡胜利 关于暖风器高、低压不同疏水方式经济性分析
【3】周立辉 火电厂暖风器疏水系统统改造 中国电力2004年10月
【4】史德安 暖风器运行参数对机组运行经济性的影响 热力发电 2008年第4期1
【5】DL/T 455—91锅炉暖风器 中华人民共和国电力行业标准
作者简介：吴文强（1985—），男，山西运城人，工程师，主要从事集控运行工作。
联系地址：河北国华定洲发电有限责任公司 邮编：073000
论文作者:吴文强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/6
标签：疏水论文; 暖风论文; 方式论文; 温度论文; 锅炉论文; 蒸汽论文; 电厂论文; 《电力设备》2018年第22期论文;