电站锅炉暖风器系统问题的辩证分析.docx

电站锅炉暖风器系统问题的辩证分析0.前言无论在设计图纸上还是实际运行中，人们对于发电厂的“节能降耗”都在积极想办法、动脑筋，因此对锅炉暖风器系统所存在的问题越来越重视了。为了避免锅炉尾部的低温腐蚀，当平均气温低于20℃时需要投入锅炉暖风系统。目前用的最多的是蒸汽加热暖风器，尽管这种暖风方式优于热风循环方式和电加热方式，但是由于暖风器本体及其疏水系统问题仍然比较多，据有关资料披露有半数电厂暖风器不能正常工作，大量除盐水直排甚至停用暖风器的现象并不在少数。0.1暖风器疏水系统的问题是主要矛盾，暖风器本体的问题是次要矛盾暖风器本体问题和暖风器疏水系统问题是两个紧密相关而又完全不同的两个问题。暖风器本体的问题主要是因疏水不畅引导致内部积水，从而引发水击、噪声、振动等一系列问题，造成暖风器焊缝、涨接处开裂而泄漏。疏水系统的问题主要是设备过于复杂且故障率高、可用性低。疏水系统是主要矛盾，疏水系统的问题解决了，暖风器的问题就迎刃而解了，所以暖风器的问题是次要矛盾。0.2暖风器疏水系统过于复杂是主要矛盾的主要方面从可靠性理论来讲，系统越复杂、环节越多，故障的隐患也越多，可靠性就越低。事物总是要经过“简单——复杂——简单”螺旋式上升和发展的，暖风器疏水系统也不例外，随着系统的简化可靠性亦随之提升。因此解决暖风器系统可用性差的问题，抓住疏水系统这个主要矛盾以及系统复杂这个主要矛盾的主要方面，应当是解决锅炉暖风器系统问题的正确思路和方法。1.0暖风器疏水系统的简化图1是目前国内外流行的两种不同的暖风器疏水系统的设计方案，系统简繁程度是相差很大的。上方（蓝色）部分是目前国内各电力设计院设计以及众多老机组使用了几十年的传统方案，可以概括为“暖风器→（疏水器）→疏水箱→疏水泵→除氧器”的方式（以下简称为“去除氧器”方式）；下方（红色）部分是近年来国外普遍采用的暖风器系统，可以概括为“暖风器→疏水器→凝汽器”的方式（以下简称为“去凝汽器”方式）。毋庸置疑，“去除氧器”方式系统复杂、故障率高、可用性差；“去凝汽器”方式系统简单、故障率低、可用性高。1.1“去除氧器”疏水方式存在的问题这种设计的出处据说还是当年从“苏联老大哥”那里学来的。从系统运行的热力学原理上来讲，这种设计注重“位能”的经济性，从“”的角度出发构建出整个系统，不像其它疏放水系统向低压容器自流方式，而是采用泵将凝结水打到高压容器（除氧器）中。在这种思路下导致系统的复杂。1.1.1存在问题一：系统复杂“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。如果疏水箱水位计故障多，又要考虑在泵的出口处设计最小流量保护装置。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。除了各种设备和装置，还有与之相配的线缆包括信号缆和动力缆等等。1.1.2存在问题二：故障环节多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。暖风器疏水泵的汽蚀已是见怪不怪的问题了，由于维修量太大，有些电厂已经“懒得”再对它下功夫了（例如华能山东黄台电厂#7/#8炉疏水泵）。由于上述问题的多发性和普遍性，造成很多电厂冬季不能顺利投入锅炉暖风器系统或除盐水不能实现回收，例如华能甘肃平凉电厂（一期）技术人员说“每小时跑几十吨的水心痛的很”。疏水系统的问题，还带来了暖风器本体的诸多问题，最主要的是因暖风器疏水不畅造成暖风器带水运行。1.2.3造价昂贵、维修量大由于疏水系统庞大和复杂，直接带来造价的增加，疏水箱及疏水箱的水位检测，疏水泵（包括备用）及再循环阀保护，疏水箱和疏水泵的闭环控制系统，包括信号缆及动力缆敷设等等，达到40～50万元。如果再加上每年的检修维护费用及厂用电的消耗等二次投入就更多了。1.2“去凝汽器疏水”方式的优越性1.2.1日本锅炉暖风器的疏水系统从图1中可以看到：“去凝汽器疏水”系统将“去除氧器疏水”系统简约到仅剩下自动疏水器这一个环节了，即疏水器可靠性就是疏水系统可靠性。图3是日本的锅炉暖风器疏水系统的典型设计示意图，疏水侧接有一台自由浮球式疏水器，在暖风器工作期间，风温依靠供汽侧调节阀调节蒸汽流量大小进行控制，加热后产生的冷凝水被疏水侧的疏水器排出（而不会使蒸汽通过），由于机械型疏水器可以排饱和温度的冷凝水，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的1.5倍，因此暖风