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电站大气式除氧器排汽余热回收的经济性分析
发布时间:2024/2/23 点击次数:202

电站大气式除氧器排汽余热回收的经济性分析
 

      电站大气式除氧器排汽余热回收的经济性分析,用回收装置对火力发电厂大气式除氧器排汽余热进行回收利用,通过经济分析得出回收改造可提高电厂热效率,经济效益显著。
     目前火力发电厂用于锅炉给水的除氧工艺,几乎均采用的是热力除氧法,热力除氧不但可以去除给水中的氧气,同时也去除了水中溶解的其他气体,并且没有其他遗留物质,因此被广泛应用。
     为了达到良好的除氧效果,除氧水必须加热到热力大气式除氧器工作压力下的饱和温度,同时又必须及时将气水分离出来的气体排至设备外,使
大气式除氧器里氧气的分压力减小,通常的做法是将大气式除氧器的排汽阀门开大,使排出的汽气混合物量增加,对除氧有利的同时也造成了一定量的热量流失。电厂的大气式除氧器排汽不仅造成了工质和热量的浪费,而且会产生热污染、噪音污染,严重影响到电厂运行的环保和美观,为解决这一问题,可利用大气式除氧器排汽余热回收装置进行余热回收利用。
1方案介绍
     目前,对于
大气式除氧器排汽回收的方法均采用热交换方式,根据具体换热方式不同,可分为混合式直接换热和换热器间接换热两种。
     混合式乏汽回收,一般采用低温凝结水直接对乏汽进行雾化喷淋,以吸收乏汽热量,并回收水,由于回水压力为大气压力,必须通过热水泵将回水送回适合的加热器凝结水出(入)口加以利用。该方法对雾化喷嘴的设计要求高,需要额外消耗电能,增加用电的消耗。之后又对该方法进行改进,将雾化喷嘴更换为射水抽气喷嘴(动力头),避免了喷嘴的设计难度问题,但从原理和系统上并没有变化,仍然需要额外的电能消耗。
     凝结水通过凝汽器的真空除氧后,其含氧量是很低的,而上述两种方法都会使凝结水再次与氧气接触,重新溶入氧气。回收的高含氧量的水,将直接被泵送至加热器凝结水出(入)口,终送至大气式除氧器,将增加
大气式除氧器的除氧负荷。
    
大气式除氧器排汽余热回收装置采用表面式热交换,将凝结水管道过来的冷水(来自凝泵出口)接入大气式除氧器排汽换热器的水侧,然后把大气式除氧器分离出来的排汽接入大气式除氧器排汽换热器的汽侧,让除盐水和大气式除氧器排汽在装置的管束内进行充分的热量交换,凝结水回水至下一级加热器,而大气式除氧器排汽冷凝下来的水送入疏水箱后排入凝汽器进行再回收利用,大气式除氧器排汽换热器分离出来的氧和其它残余气体经过排气口排入大气,这样既能回收余热,又充分分离出余汽中的氧气。
     该方法系统简单,不需要增加热水泵,投资少,系统维护方便,不需要额外消耗电能,能大限度地回收乏汽余热,并且不会给凝结水带入氧气。
2经济性分析与计算
     设置
大气式除氧器排汽余热回收装置经济性分析:工质回收分析:经向国内几个主要的大气式除氧器生产厂家咨询,热力式大气式除氧器运行排汽量约为加热蒸汽量的2‰~3‰,1000MW超(超)临界机组,每台机组大气式除氧器的运行排汽量约为83.5×2.5‰=0.2088t/h=208.8kg/h。即采用大气式除氧器排汽余热回收装置,每台大气式除氧器每小时也可以回收的疏水量为208.8kg,按年利用5000h计算,每台机组每年可回收1044t疏水,按化学制水成本4元/t计算,每台机组每年可节省制水成本约0.4万元;按年利用5500h计算,每台机组每年可节省制水成本约0.46万元。
     热量回收分析:1000MW超(超)临界机组除氧的排汽参数约为:1.158MPa(a),187℃,大气式除氧器排汽焓约为2783.2kJ/kg,冷凝后的疏水焓约为132.6kJ/kg,按大气式除氧器排汽量208.8kg/h。机组按年利用5000h计算,则每年热力大气式除氧器排汽被除盐水吸收的热量为208.8×(2783.2-132.6)×0.7×5000=1937.1GJ(由于大气式除氧器排汽含有不凝结气体,换热效率取70%),折合标煤约为1937.1×103/(7000×4.186)=56.76t,按标煤价1000元/t计算,每台机组每年可节省燃煤费用约5.7万元。若按年利用5500/h计算,可节省燃煤费用约6.2万元。
     凝汽器过冷度影响:机组在运行过程中,由于锅炉排污等原因,导致工质在循环过程中产生了汽水损失,因此为了满足汽轮机进汽量的需要,必须及时在水侧对系统进行补入。补充水补入的位置一般补入凝汽器,由于补充冷却水温度较热井凝结水温度低,特别在冬天时补充水温度一般低于设计工况时凝汽器中凝结水温度可达十几摄氏度。这样将温度较低的补充水直接补入凝汽器的热井,在补充水流量较大时,势必会造成凝结水温度的降低,致使过冷度增加。
     利用
大气式除氧器排汽通过表面式换热器对补充水进行加热,提高化学除盐水温度,以减少补入凝汽器的补充水对凝结器的过冷度影响,这样可以在一定程度上提高机组热效率。
     由于大气式除氧器排汽量相对于凝汽器热井凝水量非常小,单纯通过大气式除氧器排汽余热加热凝补水后进入凝汽器,对凝汽器过冷度影响非常小。凝汽器补水根据热井水位控制,补水过程间断进行,通过大气式除氧器排汽余热回收装置加热凝补水可作为改善凝结水补水过程对凝汽器过冷度影响的有效措施,但所取得的经济收益有限。
     初投资分析:经初步估计,大气式除氧器排汽余热回收换热器的造价约26万元,相关管道、阀门等附件造价大约3万元,系统安装费l万元。
     因此,
大气式除氧器排汽余热回收系统总成本价约为16万元,系统小年费用为3.1万元,机组按年利用5000h计算,年运行收益约6.1万元,年净收益为6.1-3.1=3万元。机组按年利用5500h计算,年运行收益约6.6万元,年净收益为6.66-3.1=3.56万元。
     对
大气式除氧器排汽余热进行回收,设置回收装置不但可以消除除因排汽而产生的空气污染和噪声污染,改善电厂运行条件,提高热效率,而且通过回收工质和热量,经济效益明显。该类型节能技改项目可以被广泛推广应用,对于集中供热站、热电厂、大型火力发电厂热力大气式除氧器及疏水扩容器等具有排汽热损失的设备均可进行工质和热量回收。