禹金龍，仲根貴，戴國偉，劉濤

（寧波鋼鐵有限公司，浙江寧波315807）

變負(fù)荷機(jī)組鍋爐經(jīng)濟(jì)連續(xù)排污流量的確定

禹金龍，仲根貴，戴國偉，劉濤

（寧波鋼鐵有限公司，浙江寧波315807）

通過開展變負(fù)荷機(jī)組的熱化學(xué)實(shí)驗(yàn)，監(jiān)督不同負(fù)荷工況下的汽水品質(zhì)，確定較為經(jīng)濟(jì)的鍋爐連續(xù)排污流量，對產(chǎn)生的效益進(jìn)行了分析和計(jì)算。

變負(fù)荷；連排；效益

1 前言

寧波鋼鐵有限公司是一家鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，煉焦、煉鐵、煉鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量副產(chǎn)煤氣。為充分利用富余的煤氣，余能發(fā)電廠建成一套135 MW汽輪發(fā)電機(jī)組。作為公司煤氣系統(tǒng)的緩沖用戶，負(fù)荷受全公司煤氣平衡影響，大幅度頻繁波動(dòng)，增大了汽水品質(zhì)的控制難度。通過開展熱化學(xué)試驗(yàn)，確定機(jī)組變負(fù)荷工況下較為經(jīng)濟(jì)的鍋爐連續(xù)排污流量，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

(1)在連續(xù)排污閥開度一定的情況下，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，掌握不同負(fù)荷情況下水質(zhì)的變換情況。

(2)在保證水質(zhì)的前提下，確定經(jīng)濟(jì)的連排流量。

3 試驗(yàn)方案

逐漸關(guān)小連排調(diào)節(jié)閥的開度，同時(shí)觀察該連排流量及汽水品質(zhì)隨機(jī)組負(fù)荷變化情況。試驗(yàn)前，連排調(diào)節(jié)閥在40%的開度時(shí)，水質(zhì)能夠保證合格。

4 數(shù)據(jù)分析

經(jīng)過近半個(gè)月的試驗(yàn)，收集了有代表性的數(shù)據(jù)。下面是連排調(diào)節(jié)閥開度分別為26%、20%、15%時(shí)水質(zhì)隨負(fù)荷變化情況。

(1)連排閥開度26%，汽水監(jiān)督記錄，見表1。

表1 連排閥開度26%汽水監(jiān)督記錄

（2）連排閥開度20%，汽水監(jiān)督記錄，見表2。

（3）連排閥開度15%，汽水監(jiān)督記錄，見表3。

表2 連排閥開度20%汽水監(jiān)督記錄

表3 連排閥開度15%汽水監(jiān)督記錄

5 試驗(yàn)結(jié)論

（1）當(dāng)鍋爐負(fù)荷處于48～81 MW區(qū)間段，連排開度15%時(shí)，爐水含鹽量（SiO2）連續(xù)24 h超過國標(biāo)范圍（或高位運(yùn)行GBSiO2≤450 μg/L）。該開度及排污量為極限。15%開度后期，K+H合格率由100%下降為50%。

(2)當(dāng)鍋爐負(fù)荷處于45～117 MW區(qū)間段，連排開度26%時(shí)，爐水含鹽量（SiO2）均符合國標(biāo)范圍，該開度及排污量過大。26%開度期間，K+H合格率100%。

(3)當(dāng)鍋爐負(fù)荷處于49～101 MW區(qū)間段，連排開度20%時(shí)，爐水含鹽量（SiO2）基本在國標(biāo)范圍內(nèi)（350～400 μg/L）。該開度及排污量為可靠運(yùn)行數(shù)據(jù)。20%開度期間，K+H基本合格，但在高位運(yùn)行（0.2～0.3 μs/cm，GB≤0.3 μs/cm）。

(4)整個(gè)試驗(yàn)階段，過熱蒸汽、飽和蒸汽均合格（Na+≤5 μg/L、SiO2≤20 μg/L）。極限開度時(shí)為爐水含鹽量超標(biāo)。

(5)鍋爐負(fù)荷在50～100 MW之間時(shí)，能夠保證機(jī)組汽水各項(xiàng)指標(biāo)均合格的經(jīng)濟(jì)連排開度是20%。

6 效益分析

據(jù)每日除鹽水補(bǔ)充量統(tǒng)計(jì)，與排污開度調(diào)整前相比，鍋爐每天可少消耗除鹽水約75 t。如機(jī)組平均負(fù)荷按75 MW(50%額定負(fù)荷)計(jì)算，則效益可分為兩部分，及節(jié)約除鹽水和提高發(fā)電效益。

6.1 節(jié)約除鹽水成本

月效益=w1伊M伊t=10伊75×30=2.75萬元

w1—除鹽水價(jià)格，10.00元/t；

M—每天節(jié)約的除鹽水量，75 t；

t—每月運(yùn)行時(shí)間，30天。

6.2 減少熱損失帶來的發(fā)電效益

1）被除氧器回收的連排擴(kuò)容器內(nèi)閃蒸蒸汽量

設(shè)：機(jī)組負(fù)荷為75 MW時(shí)，1 kg連排水進(jìn)入擴(kuò)容器后產(chǎn)生的蒸汽為x kg，則有：

h憶1—機(jī)組負(fù)荷為75 MW（50%額定負(fù)荷），汽包壓力7.5 MPa，溫度按290℃計(jì)算時(shí)，對應(yīng)飽和水的比焓，1291.7 kJ/kg；

h憶2—機(jī)組負(fù)荷為75 MW（50%額定負(fù)荷），除氧器壓力0.5 MPa，溫度按151℃計(jì)算時(shí)，對應(yīng)飽和水的比焓，640.35 kJ/kg；

酌—壓力為0.5 MPa，1 kg飽和水變成1 kg飽和蒸汽所需要的熱量，即汽化潛熱，2108.2 kJ/kg。

2）每天減少的連排水量

如表5到表7的數(shù)據(jù)所示，市場需求縮小時(shí)的最優(yōu)策略與供應(yīng)鏈?zhǔn)找娴淖兓?guī)律幾乎與市場需求增大時(shí)相同.唯獨(dú)在市場需求減小時(shí)期望訂貨量

M—每天節(jié)約的除鹽水量，75 t；

x—每kg連排水被除氧器回收的比例，即1 kg連排水進(jìn)入連排擴(kuò)容器后產(chǎn)生的閃蒸蒸汽量，0.309。

說明：假定產(chǎn)生的閃蒸蒸汽全部被除氧器回收，且為干飽和蒸汽。

3）減少連排水所帶走的熱量損耗

Q=1000×(m·h憶1-m·x·h憶2)

=1000×(108.5×1291.7-108.5×0.309×640.35)

=1.187×108kJ

m—每天減少的連排水量，108.5 t

h憶1—機(jī)組負(fù)荷為75 MW（50%額定負(fù)荷），汽包壓力7.5 MPa，溫度按290℃計(jì)算時(shí)，對應(yīng)飽和水的比焓，1291.7 kJ/kg；

h憶2—機(jī)組負(fù)荷為75 MW（50%額定負(fù)荷），除氧器壓力0.5 MPa，溫度按151℃計(jì)算時(shí)，對應(yīng)飽和水的比焓，640.35 kJ/kg；

4）減少的熱損耗可提高發(fā)電效益

=12.51萬殛

w2—電價(jià)，0.30元/kWh；

Q—減少連排水所帶走的熱量損耗，1.187×108。

q—機(jī)組50%負(fù)荷時(shí)的熱耗，8539.4 kJ/kWh；

t—每月運(yùn)行時(shí)間，30天。

6.3 總效益包括減少的除鹽水消耗成本和減少熱損失帶來的發(fā)電效益的綜合。每月效益可用下面公式計(jì)算：

月效益=節(jié)約除鹽水成本+提高發(fā)電效益=2.25+ 12.51=14.76萬元。

7 結(jié)論

變負(fù)荷機(jī)組可通過試驗(yàn)確定較為經(jīng)濟(jì)的連排流量，在保證汽水品質(zhì)的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

[1]初立杰.電廠化學(xué)[M].北京:中國電力出版社,1993.

[2]火力發(fā)電廠水汽試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程匯編[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1995.

[3]華自強(qiáng)，張忠進(jìn).工程熱力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1999.

Economic Determination of the Flowrate of Continuous Waste Water Drainage from Boilers of Load-varying Generators

Yu Jinlong,Zhong Gengui,Dai Guowei,Liu Tao
(Ningbo Iron and Steel Co.Ltd.,Ningbo,Zhejiang 315807,China)

Through thermo-chemical experiment of the load-varying generating unit to monitor the steam and water quality under different loads,the economical flowrate of continuous waste water drainage was determined.Benefit resulted was also analyzed and calculated.

load varying;continuous waste water drainage;benefit

TK229

B

1006-6764（2014）09-0050-03

2014-05-09

禹金龍（1980-），男，遼寧沈陽人，2003年畢業(yè)于東北大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)，工程師，現(xiàn)從事鍋爐運(yùn)行技術(shù)管理工作。