補水裝置

   等效焓降法是近幾年來發展起來的一門熱工理論，是電力部推廣的重點節能措施，作為一種新的熱力系統計算分析方法，在熱力系統局部變化的定量分析中它簡潔、方便、準確，是熱力系統優化、節能改造的理論依據，對挖掘節能潛力，搞好節能技術改造有著重要意義。為此，在推廣焓降法的同時，我們對部分電廠有代表性的汽輪發電機組進行了熱力系統分析，依據分析的結果，制定了有關方案，推出了“火力發電廠化學補水方式和系統的節能改進”技術，并配套生產出產品供用戶使用。
    本產品技術改造是在冷凝器中增加一套裝置，把化學補水霧狀化噴入，使排出的乏汽迅速接觸冷卻，從而提高真空和回熱經濟性，提高除氧效率，使進的水溫提高，采用該裝置后，煤耗可下降1-3克/千瓦時。半年就可收回投資。新型補水霧化裝置是將除鹽水引入噴嘴，特殊設計的噴嘴將除鹽水高速霧化成細小的霧狀水珠（約70μm粒度）。增大了補水與乏氣的熱交換，混合式換熱，從而吸收了大量乏氣放出的汽化潛熱，直接回收熱量，減少由凝汽器冷凝帶來的熱量損失。是一項投資少，回收快的節能技術改造措施。
1、特點
    減少了機組循環熱量損失，減輕了凝汽器的負擔，提高了循環熱效率。
2、設計要求
    1）根據用戶的凝汽器每小時的最大補水量、補水壓力，來核算霧化噴嘴數量，并留有一定的富裕量。
    2）將計算出的噴嘴數目均勻的分布在管線上，所有的管材和部件均采用1Ci18Ni9Ti不銹鋼材料制作。
    3) 噴咀成45o布置，與汽輪機乏氣形成逆流布置,有利于混合換熱,從安全角度考慮,中間噴咀向水平方向布置,防止高速霧化噴到后缸的轉子上。
    4) 在原補水管的基礎上與補水霧化管進行焊接。 
二、補水系統改造的可行性分析

1、經濟性核算：（以220t/h鍋爐為例）

（1） 電廠每年總補水量M1=165000（t） ，補水量22 T/H
（2）年度平均補水溫度T=20℃
（3） 年度平均真空P=-0.085 
（4）排氣溫度T=50℃

2、根據真空、和排氣溫度查數據：

* 飽和蒸汽的焓值 H2=2598KJ/Kg、飽和水的焓值H1 =226KJ/Kg 
* 被凝結的蒸汽量 M2=4.2*30/2372*M1=8764（噸）
* 節省的熱量為 Q=M2（H2—H1）=20.79x109 kJ
* 煤的發熱量 q=29307.6kJ/Kg

* 節省的煤量 M=Q/q=709.7 (噸)
* 節省的費用 =M*(當地煤價按180元/噸)=127689元
    現以某電廠BⅡ-50-3型高溫高壓供熱機組為例，進行等效焓降法進行改造的可行性分析：該機設有兩臺高壓加熱器，三臺低壓加熱器，補水系統為“除氧器式”補充水系統，化學軟化水補充至低壓除氧器，由中繼泵補入高壓除氧器，低除、高除的進出水方式均為母管制運行。正常運行工況下，帶50-100T/H、0.8～1.3Mpa供熱負荷。我們通過調查研究，以機組額定和設計參數為主，結合實際參數進行修正，應用等效焓降法進行了分析。
3、型號規格
◆ 回熱可行性分析結果：

注：η1提高后機效率,η提高前機效率
相對提高Δη=(η1-η)/η*100%
對該機組提高來說，真空度每提高1%，半年就可節煤750噸。
通過“等效焓降”的分析，我們知道，補水由“除氧器式”改為“凝汽器式”后，

4、優點如下：
◆補水從凝汽器補入，流經軸封冷卻器、抽汽器低壓加熱器后到達高壓除氧器。這一過程中，補充水吸收了一定的熱量，以比低壓除氧器出水溫度高50℃左右進入高壓除氧器，從而增加了低壓系統抽汽量，即低除抽汽量增加；減少了高壓除氧器的抽汽量，使高除降低了傳熱過程中不可逆損失，提高了熱功轉換效率，回熱效果明顯提高
◆凝汽器對補水進行真空除氧，提高了整個回熱系統的除氧能力。
◆補水在凝汽器中吸收排汽熱量，減少了一定份額的余額損耗，強化了熱交換，降低了排汽溫度，改善了機組真空，而且在補水溫度降低時，效果則越明顯。不僅經濟,且利于機組接帶負荷（一般來說，火電廠補水溫度在20～38℃之間）。
三、補水系統改造方案和有關參數的確定
  為了獲取更好的經濟效益，在制定改造方案時，應注意以下事項：
1、補水系統實施方案的選定。
    要根據現場系統特點，選定系統補水的來源，是單獨補水，還是從母管中補水等，然后決定補水凝汽器喉部的位置的空間尺寸。
2、補水量的確定。

補入凝汽器的水量受到以下主要因素的制約：
即受到凝結水泵、主抽汽器、軸封冷卻器、低壓加熱器通流能力的限制。其次，受到除氧能力的限制，對于其確定的機組與凝汽器補水裝置，其除氧能力是確定的，若補充水量過大，它將無法將補充水中的含氧量降到要求值以下，造成凝結水含氧量超標，從而腐蝕凝結水管道。再者，在運行中，補充水量還應與機組連接帶的負荷匹配。
3、補水系統改進的措施和有關方式的介紹：
◆只要將補水補入凝汽器，就可得到較好的回熱效益。
◆我們通過取證、分析，確定了水的補入狀態應霧化從喉部補入，最好能形成一個“霧化帶”。通過選擇，我們選用進口的“機械霧化噴咀”。使用此噴咀強化了補充水與排汽間的換熱，使補充水易達到飽和，為氣體從水滴中溢出擴散出來，創造了條件，同時，又防止出現補水沿著凝汽器內壁流動的現象。

綜上所述，要根據凝汽器喉部尺寸，確定凝汽器內“補水裝置”的管道布置方式和位置，然后再確定噴咀防止松動及“補水裝置”在凝汽器內的支承。

◆如機組小修，安裝工期為半天即可，如不吊汽缸安裝，則安裝工期為一天即可。

三、操作和安裝的注意事項:
在補水至凝汽器管路上，可加裝流量計，將流量指示裝于運行層，給運行人員調整補水量提供依據。為使運行人員及時方便地了解凝汽器水位，及時調整補入水流量，可加裝“電接點水位計”于操作盤上，并設立解列補水的自動裝置。運行人員可根據機組經濟參數及負荷，調整補入水流量。
我公司目前向用戶供應的“補水裝置”不配上述器件，而采用閥門控制流量形式和整個系統防虹吸管路，即可正常投入運行。

◆補入凝汽器的水量過大時，凝結水泵不能及時將凝汽器中的水抽走，將會導致滿水，影響機組安全運行。因此，補入凝汽器中的水量不能超過凝結水泵出力與凝結水量的差值，解決上述問題，也可另設一臺小型凝結水泵。（見附圖）

四、定貨須知：

◆提供補水量每小時多少噸。（T/H）

◆凝汽器喉部的位置和空間尺寸圖。

◆系統補水的來源是單元補水，還是從母管中補水。