周淑珍

摘 要：文章介紹了火力發(fā)電廠疏水系統(tǒng)的設(shè)計原則，分析了火力發(fā)電廠有關(guān)設(shè)備的乏汽和工質(zhì)回收以及疏水系統(tǒng)設(shè)置的情況，并提出一些建議，以達到節(jié)能減排的目的，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，增加企業(yè)利潤。

關(guān)鍵詞：疏水；回收；疏水系統(tǒng)優(yōu)化

引言

火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)、設(shè)備在機組啟動、停機檢修及正常運行時需要有預(yù)暖、放空及疏水放氣等要求，該部分操作伴隨有一定的工質(zhì)和能量的損失，回收、利用好這部分的工質(zhì)和能量不僅節(jié)約資源，減少環(huán)境污染，同時也可以提高電廠的經(jīng)濟效益。

火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)及設(shè)備的放水、放氣系統(tǒng)主要包括：

（1）蒸汽、水管道啟動的放水、放氣。（2）蒸汽管道的經(jīng)常疏水。（3）管道蒸汽伴熱工質(zhì)損失。（4）熱力系統(tǒng)設(shè)備的檢修放水。（5）設(shè)備的排汽、排污，除氧器溢放水、除氧器連續(xù)排汽、擴容器排汽放水等。

1 疏水系統(tǒng)的設(shè)計原則

火力發(fā)電廠疏水系統(tǒng)的設(shè)計是熱力系統(tǒng)設(shè)計非常重要的部分，設(shè)計要遵循以下基本原則：

（1）熱力設(shè)備和管道應(yīng)設(shè)置完善的疏水、放水和排污水回收利用系統(tǒng)。（2）設(shè)備、管道的經(jīng)常性疏水和疏水擴容器、連續(xù)排污擴容器所產(chǎn)生的蒸汽，應(yīng)回收至熱力系統(tǒng)直接利用。（3）設(shè)備、管道的啟動疏水、事故及檢修放水、鍋爐排污水等水質(zhì)稍差，可直接用作熱網(wǎng)水的補充水或降溫后作為鍋爐補給水處理的原水、汽輪機凝汽器循環(huán)冷卻水或除灰系統(tǒng)的補充水。

2 疏水系統(tǒng)的設(shè)置

2.1 熱力系統(tǒng)工質(zhì)回收

熱力系統(tǒng)的工質(zhì)回收主要針對主廠房內(nèi)無壓放水母管、有壓放水母管、輔汽疏水母管。在設(shè)計中要根據(jù)系統(tǒng)功能及管道布置，合理地進行蒸汽、水管道的放水、放氣點裝置的設(shè)計，能滿足機組各種工況運行要求。同時還要合理地進行輔汽疏水擴容器容積的選擇，保證疏水盡量回收和疏水通暢。疏水系統(tǒng)設(shè)計一般包括無壓放水系統(tǒng)、有壓放水系統(tǒng)和輔汽疏水系統(tǒng)。

無壓放水系統(tǒng)是滿足機組停運、檢修或水壓試驗等要求，將中低壓汽水管道及設(shè)備中的存水，經(jīng)過排水漏斗至無壓放水母管排至汽機房集水坑或主廠房外。有壓放水系統(tǒng)是放水直接接入有壓放水母管并排至鍋爐疏水（排污）擴容器或其他擴容器。高壓給水系統(tǒng)水壓試驗放水也可通過該系統(tǒng)排放。輔汽疏水系統(tǒng)是回收輔助蒸汽系統(tǒng)啟動暖管和運行時蒸汽在設(shè)備或管道內(nèi)停滯所形成的凝結(jié)水，各疏水點的疏水直接匯集至輔汽疏水母管或輔汽疏水擴容器。根據(jù)水質(zhì)的不同，可接至凝汽器回收或排至鍋爐疏水（排污）擴容器。

不同的疏放水系統(tǒng)要按其功能和特點，設(shè)計有不同的要求。

2.1.1 無壓放水系統(tǒng)

無壓放水系統(tǒng)宜采用單元制；各放水、放氣管道應(yīng)通過排水漏斗接入無壓放水母管； 無壓放水系統(tǒng)宜采用集中大型漏斗分區(qū)域匯集放水；可在主廠房各層需要處集中設(shè)置高位漏斗，其排水接入零米層處設(shè)置的排水漏斗，再接入無壓放水母管；無壓放水母管根據(jù)主廠房布置，宜擬定一個或多個排出系統(tǒng)，可接至汽機房集水坑或主廠房外；排水漏斗后的管道規(guī)格宜比進入漏斗的管道總流通面積對應(yīng)的管道規(guī)格大一至二級。

2.1.2 有壓放水系統(tǒng)

有壓放水系統(tǒng)宜采用單元制。各放水點宜單獨接入有壓放水母管。有壓放水母管宜接至鍋爐疏水（排污）擴容器。

2.1.3 輔汽疏水母管

輔汽疏水母管宜采用單元制，也可采用母管制。

設(shè)置輔汽疏水擴容器：輔汽管道的各疏水點接至輔汽疏水擴容器集管，進入擴容器產(chǎn)生的蒸汽排入大氣，水質(zhì)合格時疏水接至凝汽器，水質(zhì)不合格時疏水接至鍋爐疏水（排污）擴容器或其他容器。為了保證凝汽器的真空，輔汽疏水也可僅排至鍋爐疏水（排污）擴容器。

采用輔汽疏水母管：輔汽管道的各疏水點直接接入疏水母管。水質(zhì)合格時疏水接至凝汽器，水質(zhì)不合格時疏水接至鍋爐疏水（排污）擴容器或其他容器。

2.1.4 疏水、放水、放氣形式選擇

對于疏水、放水、放氣形式選擇，要根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)、功能，以及在機組運行工程中具體情況確定。疏放水形式選擇是否合適，直接關(guān)系到管道在運行工程中是否安全和經(jīng)濟。在設(shè)計中應(yīng)按以下要求：

（1）對于大于等于PN40的管道放水和放氣閥應(yīng)串聯(lián)裝設(shè)兩個截止閥；對于小于等于PN25的管道放水和放氣閥應(yīng)裝設(shè)一個截止閥。（2）用于水壓試驗的放氣管道，可經(jīng)關(guān)斷閥后通過漏斗接入無壓放水母管；對于蒸汽管道也可在水壓試驗后將放氣管道以及閥門割除，并將放氣接頭封堵。（3）輔助蒸汽的經(jīng)常疏水、啟動疏水和放水裝置應(yīng)聯(lián)合設(shè)置?？刹粏为氃O(shè)啟動疏水，啟動疏水和經(jīng)常疏水的旁路合并，放水仍通過漏斗排出。（4）輔助蒸汽的經(jīng)常疏水器宜采用熱動力式或機械式，不宜采用孔板式疏水裝置。（5）疏水器前后宜安裝關(guān)斷閥，便于疏水閥檢修。（6）疏水、放水和放氣管道的公稱通徑應(yīng)按《火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL/T 5054-1996中表8.5.1-1選取。

2.2 疏水系統(tǒng)優(yōu)化方案

疏放水管道一般是小直徑的管道，按規(guī)定設(shè)計院可以不出詳細的布置圖，由施工單位現(xiàn)場根據(jù)系統(tǒng)布置安裝，往往會產(chǎn)生一些問題。所以在施工中按以下要求進行安裝。

2.2.1 運行中相同壓力的疏水管道應(yīng)盡量合并，減少疏水閥門的數(shù)量

（1）主蒸汽管道、高溫再熱蒸汽管道進汽機前的主管和支管上的疏水點進行合并，以減少疏水閥和疏水管道數(shù)量。應(yīng)注意疏水管道盡量對稱布置。（2）改變低壓旁路前管道坡度，取消低壓旁路前疏水。（3）抽汽管道止回閥和電動關(guān)斷閥間的放水點取消；抽汽管道上的放氣點取消，若進行水壓試驗，水壓試驗后應(yīng)將放氣點堵板焊死。（4）軸封系統(tǒng)：將軸封回汽管道疏水接至軸封加熱器疏水多級水封，軸封供汽母管管道疏水采用U型水封，軸封溢流管道建議增加進入低加一路。（5）輔助蒸汽系統(tǒng)：布置較近的放水點盡量合并。

2.2.2 疏水系統(tǒng)閥門應(yīng)采用質(zhì)量可靠、性能有保證、使用業(yè)績優(yōu)良的產(chǎn)品。

2.2.3 為防止疏水系統(tǒng)泄漏，造成閥芯摧損，各疏水管道建議加裝一道手動隔離閥，原則上手動隔離閥安裝在疏水閥的上游。正常情況下手動隔離閥常開。當疏水閥在機組運行時出現(xiàn)內(nèi)漏需無條件檢修時，手動隔離閥可作為臨時措施進行隔離。

2.2.4 對于運行中處于熱備用的管道或設(shè)備，在用汽設(shè)備的入口門前應(yīng)能實現(xiàn)暖管，暖管采用組合型自動疏水器，不應(yīng)采用節(jié)流疏水孔板連續(xù)疏水方式。減少工質(zhì)及熱量損失。

2.3 熱力系統(tǒng)放水、放氣管道合理布置

疏放水管道一般是小直徑的管道，按規(guī)定設(shè)計院可以不出詳細的布置圖，由施工單位現(xiàn)場根據(jù)系統(tǒng)布置安裝，往往會產(chǎn)生一些問題。所以在施工中按以下要求進行安裝。在放氣、放水小徑管布置較集中的地方布置一些漏斗，放水、放氣管就近接入，溢出水經(jīng)漏斗匯總排至無壓放水母管。同時適當加大漏斗后管道直徑，使得操作方便安全，而且地面上不會有溢流水，干凈環(huán)保。蒸汽疏水管道不論大小，都應(yīng)接入疏水系統(tǒng)，回收工質(zhì)，同時能避免廠房內(nèi)出現(xiàn)疏出的熱水大量冒汽的現(xiàn)象。

2.4 熱力系統(tǒng)乏汽的回收

2.4.1 乏汽回收的意義

電能生產(chǎn)過程中排出的蒸汽或高溫冷凝水回收過程中產(chǎn)生的二次蒸汽稱為乏汽。乏汽由于壓力較低，滿足不了用汽設(shè)備的要求。因而常常將其直接排掉，造成了工質(zhì)和熱量的損失，同時還形成環(huán)境污染。

乏汽是沒有被污染的低溫蒸汽，具有較高的熱值。它可以送回鍋爐或給水系統(tǒng)，或與除鹽水混合以提高補給水的溫度，再將升溫后的除鹽水送至系統(tǒng)，充分利用熱量，減少高品質(zhì)蒸汽的使用量，達到無排放、無污染、節(jié)能環(huán)保的目的。

2.4.2 可利用乏汽范圍

火力發(fā)電廠中，管道及系統(tǒng)的放水、放氣的工質(zhì)一般被集中回收，但有些設(shè)備由于工藝要求，會持續(xù)或間斷產(chǎn)生排汽，在常規(guī)設(shè)計中未加以利用，如：

（1）系統(tǒng)排污損失-擴容器等；（2）除氧器排汽-對空連續(xù)排汽；（3）設(shè)備檢修時系統(tǒng)放水、放氣的工質(zhì)和熱量損失；（4）其他生產(chǎn)過程中生成熱量未被利用的損失。

隨著加強節(jié)能減排工作，上述部分的熱量和工質(zhì)的損失越來越被重視。

2.4.3 除氧器連續(xù)排汽、鍋爐疏水擴容器排汽的回收

除氧器連續(xù)排汽雖然汽量小，但連續(xù)排放。采用先進的內(nèi)置式除氧器，除氧器連續(xù)排放蒸汽通常為0.1～0.2%的加熱蒸汽量，按照0.2%考慮，對于1000MW機組來說，單臺機組除氧器年排放蒸汽約1100噸。目前可考慮的回收方式有兩種。一種方式是回收除氧器的連續(xù)排汽進入凝汽器，進入凝汽器雖然回收了工質(zhì)，但除氧器排汽的熱量被循環(huán)水帶走，排汽的熱量沒有被回收。另外一種方式：設(shè)置乏汽熱能回收器，用凝結(jié)水或除鹽水作為介質(zhì)，回收除氧器排汽的熱量，加熱后凝結(jié)水進入溫度接近的凝結(jié)水系統(tǒng)。

對于直流鍋爐，不設(shè)置定期排污擴容器和連續(xù)排污擴容器，僅設(shè)置鍋爐疏水擴容器，收集鍋爐建立直流負荷前的啟動排水，但回收裝置的投資較高，且不能連續(xù)運行，經(jīng)濟性不佳，且鍋爐疏水擴容器的排汽排入凝汽器，增加了真空系統(tǒng)的風險，且只回收了工質(zhì)。因此，不考慮疏水擴容器的排汽回收。

3 結(jié)束語

在火力發(fā)電廠設(shè)計中，應(yīng)重視疏放水系統(tǒng)管道的設(shè)計，以滿足電廠安全運行及檢修要求。簡化系統(tǒng)、減少疏水系統(tǒng)泄漏的可能，提高疏放水的回收利用。

火力發(fā)電廠乏汽、工質(zhì)回收，既達到節(jié)能減排的目的，又降低了企業(yè)生產(chǎn)的成本，增加企業(yè)利潤，應(yīng)積極開展相關(guān)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。

參考文獻

[1]華北電力學院.火電廠熱力設(shè)備及系統(tǒng)[M].電力出版社，1980.

[2]趙廷元，岳學文，孫振安.熱力管道設(shè)計手冊[M].山西科學教育出版社，1986.

[3]中華人民共和國電力行業(yè)標準.DL/T5054-1996.火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計技術(shù)規(guī)定[S]，1996.