锅炉暖风器供汽及疏水系统节能优化控制投资项目建议书.doc

前言 项目名称：锅炉暖风器供汽及疏水系统节能优化控制 项目性质：合同能源管理项目 可研编制人： 项目负责部门： 项目负责人： 项目提出的背景及改造的必要性 项目提出的背景 目前国内电站锅炉为避免锅炉尾部受热面的低温腐蚀，一般采用暖风器预热风温的方式来解决。暖风器布置于空气预热器进口风道中，利用汽轮机的抽汽对低温空气进行预热，以提高锅炉尾部受热面的金属壁温，防止低温腐蚀和堵灰的现象。 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）。 文　 图1：两种疏水系统方式 目前采用的就是“去除氧器”方式。 “去除氧器”疏水方式存在的问题： 缺点一是“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。 缺点二是故障环节多，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。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。 缺点三是维修量大，暖风器控制方式采用了汽侧调节，即通过调节加热蒸汽量来保证合适空气预热器的冷端金属壁温，这种调节方式对疏水器要求高，疏水系统容易出现故障。 图2：汽侧调节示意图 有研究成果表明，不合理的出口风温将使机组发电煤耗增加2～3g/Kw h，现有的传统控制方式不能实现节能优化运行，会出现保护过度等现象；在汽侧调节的控制模式下，采用“去除氧器”疏水方式，使得疏水系统问题频出，大量疏水不能得到回收，只能排放，丢失大量除盐水。 进行技术改造的必要性 目前暖风器的控制方式采用暖风器入口侧蒸汽调节方式，暖风器出口疏水门全开。 这种调节方式在调节蒸汽量的同时，由于暖风器内部压力随之降低，其饱和温度随之也会降低，即暖风器的汽耗和温度都在同步改变。这种调节方式一是会造成部分蒸汽在暖风器内没有凝结就排到疏水箱，蒸汽的凝结热没有充分利用；二是排到疏水箱内的疏水温度在120℃—135℃之间，热量没有得到充分利用；三是不能真正根据空气预热器金属温度进行合理控制，为防止暖风器发生冻害，都采用过调方式，造成蒸汽的浪费；四是120℃—130℃的疏水排到除氧器，会造成有温差的换热损失。 表1 目前暖风器设计参数 序号 名称 项目 单位 数据 备注 1 一次风暖风器 型号 NFTⅢ-2-1.8 数量 组 2 换热面积 m2 410.68 蒸汽消耗量 t/h 6.75 一台 工作压力 MPa 0.245～0.49 工作温度 ℃ 240 2 二次风暖风器 型号 NFTⅢ-2-2.6 数量 组 2 蒸汽消耗量 t/h 13.01 一台 换热面积 m2 1004.64 工作压力 MPa 0.245～0.49 工作温度 ℃ 240 需要通过技术改造解决哪些问题。 通过暖风器改造解决了以下问题：一是通过加装疏水侧调节方式，降低了疏水温度，使暖风器疏水热量得以充分利用；二是通过实时检测空气预热器冷端温度，及时调整进汽量，实现了精细调整。 三、方案论证 （一）改造方案描述 由大连环能科技开发有限公司开发的电站锅炉暖风器节能优化控制系统（专利号2011101769027）和回转式空气预热器金属壁温测量装置（专利号2011101769046）很好地解决了暖风器存在的问题，能够实现节能节水安全运行。 电站锅炉暖风器节能优化控制系统简介 1、系统构成 图3：电站锅炉暖风器节能优化控制热力系统图 图4：电站锅炉暖风器节能优化汽侧水侧双调节示意图 图5：控制框图 （1）空预器金属壁温测量 通过直接测量冷端金属壁温，取得真实的冷端金属壁温最低温度信号。通过传感器无线数据采集系统采集最低温度信号送PLC系统作为被调量。 （2）传感器无线数据采集系统 传感器数据采集发射部分由传感器（温度传感器）、信号处理部分、微处理器和无线发射电路组成； 数据接收部分由无线接收电路、微处