Page 82 - 电力与能源2021年第六期

6 9 0 于英利, 等: 基于盈余模型的超临界电站锅炉蒸汽吹管用水节能研究
对于超临界电站锅炉, 推荐的蒸汽吹管管路
连接示意图如图 1 所示。
图 1 典型超临界电站锅炉蒸汽吹管管路连接示意图
2 基于盈余法则的吹管用水评估模型
超临界电站锅炉蒸汽吹管, 根据不同的吹管
方案会有不同的吹管用水量。
超临界电站锅炉都具有一个共性, 即在冷态
冲洗、 热态冲洗以及稳压吹扫工作阶段, 都需要消
耗大量除盐水, 这也是决定蒸汽吹管工作节能效
果的重要组成部分。因此, 在吹管工作前期, 需要
对锅炉的设备和系统进行储水与制水能力评估,
并基于盈余法则进行能力计算, 以便有科学的判
断和应对措施。
评价分析锅炉吹管用水盈余量、 冲洗时间、 阶
段吹扫时间等指标, 可使用盈余计算模型来进行
分析。模型计算结果为通过设定盈余水量来推算
某一工作阶段的计划工作时间、 耗水量等指标, 由
此评价分析某吹管阶段的工作推进情况
工程经验总结得到, 全过程吹管盈余水量至
少不应少于单位小时锅炉最大出力的 30% 。
M y = MC + t 总 Q z- ∑ Mh
∑ Mh =nMb + t L Q L + t w Q w + … + t i Q i 2
t 总 =t b +mt d + t L + t w + … + t i ( 3 ) 由此可知, 冷态冲洗时间需要控制在 16h 以
, , , ———盈余水量、 原始储
式中 M y MC ∑Mh Mb
存水量、 各工作阶段消耗水量、 锅炉上水水量, t ;
, , , ———化学实际制水出力、 冷态开式
Q z Q L QW Q i
冲洗流量、 稳压吹管蒸汽流量、 某吹管阶段的耗水
, , , , ———吹 管 总 时 间、 锅
流量, t / h ; t 总 , t b t L t w t d t i
炉上水放水时间、 冷态冲洗时间、 稳压吹管时间、
阶段中间停炉时间、 某吹管阶 段的工作时间, h ;
m ———中间停炉次数; n ———锅炉上水次数。
3 蒸汽吹管用水评估
由模型分析与工程经验综合可知, 吹管前期
工作对锅炉蒸汽吹管用水量与用水能力的综合评
估至关重要。不同机组设备系统, 不同的吹管方
案, 锅 炉 蒸 汽 吹 管 的 用 水 量 与 用 水 能 力 都 存 在
差异。
A 类型锅炉机组共设计2个除盐水箱, 用于蒸
汽吹管工作使用的有效总储水量达3600t ; 附加设
备储水能力约 600t ; 化学有效制水能力 150t / h 。
估算冷态冲洗平均流量约 380t / h ; 稳压吹管有效
吹扫流量500t / h , 平均耗水流量约400t / h ; 一个停
炉时间12h可连续化学制水。
通过使用式( 1 ) 至式( 3 ), 带入相关数据, 可初
步得到:
(
)
400-150 MC +150× t b + t d -M y
t L + t w ( ) ≤
380-150 380-150
( 4 )
进一步得出:
t L +1.09t w ≤27.04 ( 5 )
从式( 5 ) 可知, 如果稳压吹管总耗时控制在 8
~10h , 满足式( 5 ) 的条件, 那么冷态冲洗时间需
要控制在 16~20h , 甚至更短。
B 类型锅炉机组, 设计 2 个除盐水箱, 储水量
可达 3700t 、 其他附加设备储水能力约 400t ; 化
学制水能力 180t / h 。降压吹管平均每小时吹 4
~5 次, 每次耗水 15~25t , 由此可知化学制水能
力能够满足吹扫过程耗水量。
[ 1 ] 。 对于冷态冲洗, 平均流量 400t / h , 通过使用
式( 1 ) 至式( 3 ), 带入相关数据, 可初步得到:
MC -M y
t L ≤ ( 6 )
( 1 ) 400-180
进一步得出:
()
t L ≤16.8 ( 7 )
内, 否则面临缺水风险。
C 类型锅炉机组, 设计 2 个除盐水箱, 受水箱
进出水位标高限制, 蒸汽吹管工作使用的有效总
储水量达 5800t , 汽机侧排汽装置及除氧器等辅
助设备可使用储水量约 1300t ; 受限于化学生水
输入能力, 导致化学制水补水能力 400t / h ; 锅炉
冷态冲洗平均流量约 600t / h ; 稳压吹管有效吹扫
流量 900t / h , 全程平均耗水流量约 700t / h ;