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1、全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 407 锅炉连排系统的改造应用 宋晶华 （华电国际山东莱城发电厂） 【摘 要】热力发电厂在生产过程中有大量的余热能直接排放未被利用或者利用率低，既浪费能源又污染了 环境。将电力生产中产生的余热进行有效的回收，既提高了能源利用率，降低生产成本，又能保护环境，达到节能 降耗、减排的效果。本文通过对莱城发电厂机组的锅炉连排扩容器疏水系统改造分析，阐述了该厂锅炉连排扩容器 疏水系统设计原理、逻辑功能的完善和改进，连排的改造有效的回收了生产过程中的余热，达到节能降耗、减少污 染物的排放的目的。 【关键词】连排 改造 节能 控制 完善
2、 莱城发电厂装机容量为 4300MW 国产燃煤机组，均为亚临界控制循环蒸汽发电机组。 连排扩容器型号：LP-3 型 有效容积：3m 3 压力：1.6MPa 温度：350 定排扩容器型号：DP-12 型（卧式）有效容积：12m 3 压力：1.5MPa 温度：350 1 改造目的 锅炉连续排污系统是在运行时连续从汽包中排放一部分含盐份较高的炉水，若排量过大，会使 工质流量及其热损失增加，从而影响电厂效率；而排污不足，直接影响炉水和蒸汽的品质，严重时 会出现汽水共沸、热力设备结垢、锅炉爆管等严重事故，影响电厂运行的安全可靠性。在 DCS 系统 中加入锅炉连排测控系统，可减轻运行人员的劳动强度，提高电
3、厂的自动化水平，同时也提高电厂 的能量管理水平。 而本厂各机组连排扩容器自投产以来一直未投用，此种运行方式导致了大量高品质汽水损失， 不仅导致机组经济性降低，还导致机组补水率增加。 为能回收高品质的汽水，减少汽水损失，有效节能降耗。自 09 年初，莱城电厂实施四台锅炉连 排扩容器疏水系统改造，通过各部门的积极努力改造，对各机组连排扩容器控制逻辑和水位控制系 统进行了调试、完善。改进后，锅炉连续排污水经电动调节阀排至连排扩容器，经连续排污扩容器 产生的二次蒸汽引至除氧器，浓缩后的连续排污水，经手动调节门排至定排扩容器。四台锅炉的连 排扩容器先后达到了投运条件，并成功投入运行。 2 改进措施 2.
4、1 采用新的连排和定排制度 锅炉连排测控系统是由锅炉排污流量测量和排污控制两部分组成。 锅炉流量测量部是由节流件、 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 408 变送器和流量算法软件构成。当被测介质流过节流件时，节流件前后将产生差压P，通过变送器将 来流压力和差压转变成 420mA 标准电流信号，并将这两个节流信号送入 DCS 系统。在 DCS 系统中取 得汽包压力信号，按多相流量测量原理计算得到被测介质的瞬时流量和累计流量。锅炉排污控制部 分由连排调门和控制软件所组成。化水在线仪表实现炉水电导率、PH 值、二氧化硅、磷酸根等的采 集分析，根据排污品质计算确定
5、是否调整排污门的开度，并经实时抽样检查由运行人员控制其排污 量。在正常工作时，以 PH 值、二氧化硅、磷酸根为控制变量，在保证炉水指标的前提下，尽量减少 排污量 。 锅炉在运行时连续从汽包排放一部分含盐成分比较高的炉水，该介质经过手动门、调门和节流 件进入扩容器，通过闪蒸回收部分蒸汽进入除氧器，剩余介质排入定扩。锅炉连排测控系统示意图 如图所示。 该系统由锅炉连排流量测量和排污量控制两部分组成。排污流量测量部分由节流件、来流压力 变送器和差压变送器构成，通过安装在 DCS 系统中的流量计算软件算出连排的瞬时流量。锅炉排污 控制部分由炉水品质在线仪表、电动排污调整门和执行器组成。根据炉水品质信号
6、，通过控制策略 确定是否调整排污门的开度，从而控制流量。 另外根据化学的化验报告，并结合厂的实际情况，重新修订了锅炉的排污制度，具体内容是： 1）连排扩容器正常应随机投停； 2）连排扩容器投运后，若连排流量调阀较长时间全关，再次排污时，流量变化前应每隔 5 分钟 缓慢脉冲操作，调阀开度要控制在 6以内。 3）连排扩容器压力、水位异常时应及时将连排切至定排，解列连排扩容器。 化学值班人员加强对水汽的监督。一旦发现水汽品质劣化，由化验人员根据实际监督情况用联 系单的方式通知运行人员开大连排，必要时进行定排。 2.2 连续排污的液位控制改造 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会
7、论文集 锅炉 409 连续排污扩容器的作用是将锅炉汽包内不合格的高温高压水进行减压扩容，回收蒸汽（称二次 汽） ，作为厂内排汽系统的汽源之一。但先前由于连排扩容器的水位控制主要靠人工调整，并且运行 工况经常变化，比如排污量、蒸汽压力、除氧器压力等，导致水位很难调整。为避免扩容器水位过 高影响除氧器水质，运行中便逐渐将连排扩容器隔离运行。因此，连续排污扩容器产生的二次蒸汽 直接排至定排扩容器，造成了汽水的大量损失。 改进后该设备通过扩容器的液位调节器和疏水调阀配合控制液位。若发生无水位运行时，会使 部分二次汽从疏水管排入地沟，热量损失较大。因而必须较好的实现水位调节，保证连排扩容器在 一定的水位
8、下运行，这样既可以减小热损失，防止二次蒸汽的泄漏又可以保持扩容内的液位，从而 使扩容器运行稳定。 改进后的排水系统的特点是，不用外力驱动，纯属自力式调节，它主要由传感器和控制两部分 组成，其中传感部分主要由平衡容器、液位调节器组成，其作用是根据容器内水位高低经调节器控 制变送输出控制气源控制疏水调阀动作。控制部分主要由调节器、疏水调阀和旁路阀组成，其作用 是根据连排扩容器水位的高低和调节器压力控制疏水阀开度控制排水量的大小。 通过运行实践，证明改进是有效的，经改进后的排水系统使水位维持在正常范围，且在工况变 化时扩容器水位能自动得到控制而不需人工调节。因此，基本能将连排扩容器中产生的二次蒸汽回
9、 收至除氧器，减少了汽水损失。 2.3 为保证锅炉连排扩容器的正常投运，在逻辑中设有 1）连排扩容器压力达 1.0MPa 时报警； 2）连排扩容器压力达 1.2MPa 时联关连排电动调阀； 3）连排扩容器水位高报警联关连排电动调阀； 3 结论 通过试运，并根据试投中发现的问题，对运行控制和检修维护措施进行了完善。系统投运后可 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 410 保证炉水化学指标稳定、减缓热力设备结垢。四台锅炉连排疏水系统投运后，在保证炉水指标合格 的前提下，尽量减小了排污量达到节能降耗的目的，从而能实现年节约除盐水 6.8 万吨，节约标煤 约 7080 吨，经济效益近 500 万元。 参考文献： 1 莱城发电厂连排扩容器试投方案 2 莱城发电厂热工联锁保护（定值）更改通知 3电站锅炉原理 容銮恩、刘志敏等 作者简介： 姓名：宋晶华 职称：助理工程师 从事专业：热控； 工作单位：华电国际莱城发电厂； 单位地址：山东省莱芜市莱城区张家洼街道办事处； 邮编：271103 电话：0634-6262207 传真：0634-6262047