热力除氧器乏汽回收装置利用分析

热力除氧器乏汽回收装置利用分析

热力除氧器乏汽回收装置利用分析，介绍了国电吉林热电厂对热力式除氧火力发电机组的高压热力除氧器乏汽进行全部回收,创造了可观的经济、环境和社会效益,在当前国际国内能源供应形势紧张、大力提倡节能环保的情况下,具有积极意义。
国电吉林热电厂地处吉林市龙潭区,市区人口逾200万,有浴池200多所,中型以上饭店近千家,年需热水量达千万吨以上,市场潜力巨大。此外,电厂在龙潭区的5千多户厂宅均设有24h热水供应系统,年消耗热水至少10万t。
国电吉林热电厂现有2台125MW和2台200MW汽轮发电机组,锅炉给水均采用热力除氧方式。在机组运行中,会有相当多的蒸汽随着废气排至大气中,导致能源的浪费及环境的热污染。据现场测算,正常运行情况下,1台200MW汽轮发电机组配置的670t/h高压热力除氧器内水温达到160℃,压力达0.6MPa以上,排入大气的蒸汽(乏汽)可达到5.6t/h。如果将这部分乏汽回收并用以销售热水,可达到节能降耗的目的。
国电吉林热电厂于2006年11月开始采用热力除氧器乏汽回收技术,成功地将1台出力670t/h的高压热力除氧器(11号机)排出的乏汽全部回收用于销售热水。这套热水销售装置运行7个多月以来,经济、环境和社会效益显著。
1热力除氧器乏汽回收技术原理及工作过程
生活用水经直径219mm的管道进入加热器,热力除氧器排氧管的排汽经直径108mm的管道引入加热器,汽、水在加热器中混合加热后经下部U型管和直径219mm的管道自流进入热水箱。热力除氧器乏汽回收系统共设2个热水箱,当其中1个热水箱水位达到高限时,箱内设置的浮球阀关闭,并且联关热水箱电磁阀。当2个热水箱电磁阀全部关闭时,关闭加热器进水电磁阀。当热水箱内热水低于要求水温时,可用设在热水箱内底部的蒸汽加热器(汽源取自厂备用蒸汽母管)对箱内热水再次进行混合加热并达到要求温度。热水从水箱下部由热水泵泵入热水站注水箱,如果注水箱水温合格就供给用户,若水温不合格,则再用热水站循环热水泵打入加热器中循环加热到要求水温。循环加热时,加热器的自来水阀门应关闭。经长期运行,热水箱底部会有杂质沉积,应定期由设在水箱底部的排污门排出。
2除氧效果验证
电厂11号机热力除氧器乏汽回收装置自2006-11-21正式投运以来,整套装置运行正常,锅炉给水氧合格率达到100%,乏汽回收率100%。
3效益分析
3.1经济效益
(1)乏汽回收装置设计热水产量100～200t/h,大年产量可达175万t,产值约2450万元。
(2)经现场测试,1台出力为670t/h的热力除氧器平均每小时实际回收乏汽5.6t。按该机组年运行8400h计,每年可以回收蒸汽47040t,蒸汽压力为0.6MPa。经测算,销售等量的蒸汽需要燃烧标准原煤量(B):B=m×(h蒸汽-h补水)/Q低位×η=47040×1000×(2756.4-41.8)/29307.6×90%=4841170(t)式中Q为销售蒸汽所需热量,kJ/kg;m蒸汽量,kg;h蒸汽为蒸汽焓值(160℃、0.6MPa的饱和蒸汽焓值为2756.4kJ/kg),kJ/kg;h补水为补水焓值(年均补水温度10℃时其值为41.8kJ/kg),kJ/kg;Q低位为标准原煤低位发热量(29307.6kJ/kg),kJ/kg;η为锅炉效率(取90%)。
由上述计算可知,该装置可节约折合标准原煤约4840t/a,按现行吉林市标准原煤价480元/t计,每年可节约成本232.32万元。
(3)回收47040t经过化学处理的纯净水,若按2元/t计,可以节约水费10万元。
3.2环境效益
(1)以国电吉林热电厂670t/h锅炉的设计煤种—舒兰褐煤为例,销售47040t温度160℃、压力为0.6MPa的蒸汽,需要燃烧约13000t发热量为10830kJ/kg的褐煤,将产生约300t飞灰、52t二氧化硫、5000t灰渣以及大量二氧化碳等污染气体,如果机组没有安装除尘、脱硫等设施,将会加重环境污染。即使采取了脱硫等措施,灰渣的排放、存储也是一个大问题,此外还要考虑投资费用。如果建造小锅炉销售热水,产生的污染物更多。
(2)吉林热电厂乏汽若不回用,每年将多排放47040t温度为160℃、压力0.6MPa的蒸汽至大气中,是对周围环境的一种巨大热污染。
(3)据现场测算,温度160℃、压力0.6MPa的蒸汽直接排入大气,会产生110dB以上的噪音,远远高于国家规定的50～60dB允许噪声标准,将对环境、对周边居民生活产生很大影响。
3.3社会效益
(1)国电吉林热电厂乏汽回收装置设计热水销售量100～200t/h,大年产量可达175万t。据统计,目前该厂热水公司共配有4台水车不间断地向吉林市各个饭店、浴池等用户送热水,每天送水达30～100车,此外,还24h连续直供几千户居民住宅的生活热水。该乏汽回收利用项目极大地缓解了吉林市居民的饮用、洗浴等生活用水需要,在一定意义上提高了当地居民的生活质量。
(2)吉林市地处我国北方,属于亚寒带气候,冬季漫长而寒冷。如果该厂的蒸汽全部用来供热,至少可以解决5万m2居民住宅的冬季采暖供热问题,对缓解社会居民冬季采暖供热压力有一定贡献。
(3)减少了小锅炉数量,降低了热水用户(包括居民)的用水成本。
(4)每年可节约4840t标准原煤,数量虽然不算太多,但在当前国际、国内能源紧张的严峻形势下,具有特别的积极意义。
国电吉林热电厂对热力除氧器乏汽进行回收再利用,将原本排放掉的热力除氧器乏汽变废为宝,全部回收用来销售热水,既为社会提供了高质量的生活用水,又节省了大量燃煤,大大减少了污染物及温室气体的排放,降低了环境噪音,创造出可观的经济、环境和社会效益。该乏汽回收装置结构简单,运行可靠,不影响除氧效果,便于布置、易于操作,投资少,是一种值得推广的节能新技术。