1刖目我公司軸流風(fēng)機(jī)冷卻水系統(tǒng)由兩個冷卻水系統(tǒng)組成。兩個冷卻水系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表1:表1冷卻水系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)表設(shè)備冷卻方式直流供水循環(huán)供水冷卻設(shè)備循環(huán)水泵:350S44冷卻水量進(jìn)水溫度系統(tǒng)容積AV40-11軸流風(fēng)機(jī)(1風(fēng)機(jī))冷卻水采用的是河流源水(或河流源水與4水站混合水),使用后直排至4水站;2004年,AV45-12軸流風(fēng)機(jī)(2風(fēng)機(jī))冷卻水設(shè)計(jì)采用敞開式循環(huán)水。2風(fēng)機(jī)運(yùn)行后汽輪機(jī)凝汽器進(jìn)水溫度高(32~38 C),最高達(dá)到42機(jī)組真空下降(夏天-0.082~0.084MPa,冬季-0.088 MPa),風(fēng)機(jī)不能滿負(fù)荷運(yùn)行。1風(fēng)機(jī)出水溫度一般在23~35C,1風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)出水與2風(fēng)機(jī)凝汽器進(jìn)水水溫相比約低3~5C,為此我們考慮利用1風(fēng)機(jī)出水補(bǔ)水到2風(fēng)機(jī)水池,經(jīng)2風(fēng)機(jī)使用后,利用原設(shè)施將約相當(dāng)于1風(fēng)機(jī)排入的水量通過虹吸溝直排至4水站,減少2風(fēng)機(jī)冷卻塔的負(fù)荷,同時考慮2風(fēng)機(jī)循環(huán)水不再進(jìn)行化學(xué)水處理的可能性上虞風(fēng)機(jī)。
2風(fēng)機(jī)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù):冷凝器進(jìn)水溫度:100進(jìn)汽量27t/h冷卻水流量2215t/h循環(huán)水泵參數(shù):H=44m傳熱端差2設(shè)計(jì)依據(jù)在同一蒸汽負(fù)荷下,凝汽器內(nèi)壓力隨水溫的增加而升高。改造前提出需保證至少軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況滿足現(xiàn)運(yùn)行工況,保證凝汽器的總體傳熱效果在同循環(huán)冷卻流量下達(dá)到優(yōu)化;冷卻水在系統(tǒng)運(yùn)行中濃縮后水質(zhì)沒有析出水垢傾向。
2.1循環(huán)水進(jìn)口溫度、冷卻倍率與凝汽器內(nèi)壓力的關(guān)系在其它條件相同和冷卻倍率不變的情況下,凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度愈低,凝汽器循環(huán)水出口溫度就愈低,因而排汽溫度也愈低,凝汽器的真空度就愈高。凝汽器中的壓力與進(jìn)水溫度的關(guān)系見表2.表2凝汽器中的壓力與進(jìn)水溫度關(guān)系表凝汽器中的壓力從以上表2中看出,當(dāng)2風(fēng)機(jī)冷卻水溫度到35°0時,排汽壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值0.01MPa,冷卻水倍率需要100倍,進(jìn)水水溫下降到30 C時,排汽壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值0.01MPa,冷卻水倍率僅僅需要50倍。因此在汽溫較低,2風(fēng)機(jī)冷卻水進(jìn)口溫度低時可適度減少冷卻水量。
2.2凝汽器變工況核算凝汽器變工況核算的目的是確定當(dāng)蒸汽排汽量、冷卻水進(jìn)水溫度、冷卻水量等偏離設(shè)計(jì)值時,凝汽器壓力如何變化。
2.2.1 1風(fēng)機(jī)冷卻水出水全部排到2風(fēng)機(jī)水池,2風(fēng)機(jī)運(yùn)行在同樣冷卻水流量,冷卻水進(jìn)口溫度與原運(yùn)行方式相比下降的情況,此運(yùn)行工況可不進(jìn)行計(jì)算。
2.2.2冷卻水進(jìn)口水溫較低時(30C),2風(fēng)機(jī)冷卻水停用一臺冷卻水泵的情況下凝汽器變工況計(jì)算假定:排汽與凝結(jié)水的比焓差(hs-hc)為定值,且等于設(shè)計(jì)值;在計(jì)算變工況下的總體傳熱系數(shù)K時,清潔系數(shù)ft取設(shè)計(jì)值。
冷卻水進(jìn)口溫度以與設(shè)計(jì)值比下降3C為依冷卻水流量,因2風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)出水排掉部分水量至虹吸溝,水泵阻力下降。查350S44泵性能參數(shù),查揚(yáng)程37m時,流量為1 476m3/h,計(jì)算時取凝汽器變工況特性計(jì)算:——循環(huán)倍率冷卻水流速:qw——冷卻水流量,m3/s總體傳熱系數(shù):汽器的熱力計(jì)算總體傳熱系數(shù)采用美國熱交換協(xié)會(HEI)的計(jì)算方法。
ft-冷卻水溫度修正系數(shù)ft——冷卻水管材料壁厚修正系數(shù)對采用冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)ft通常取0.75~ 0.8,對直流供水系統(tǒng),ft通常取0.8~0.85,采用1風(fēng)機(jī)出水補(bǔ)水到2風(fēng)機(jī)水池,經(jīng)2風(fēng)機(jī)使用后部分直排,實(shí)際冷卻水系統(tǒng)為低循環(huán)倍率供水方式,ft清潔系數(shù)基本不變。取ft=0.8.冷卻管材質(zhì)為黃銅,壁厚1.0mm,查修正系數(shù)ftm=1.0.冷卻水進(jìn)口溫度為30C時,查圖表修正系數(shù)ft=1.06進(jìn)水溫度30C時相關(guān)參數(shù)如下:冷卻水溫升:9.4C冷卻水流速:1.535m/s總體傳熱系數(shù):2傳熱端差:6.6°C凝汽器內(nèi)蒸汽溫度:46C凝汽器內(nèi)壓力:0.010 1MPa通過凝汽器變工況特性計(jì)算,在2.2.1、2.2.2工況下均能能滿足工藝生產(chǎn)要求。
2.3水質(zhì)穩(wěn)定性判斷水質(zhì)穩(wěn)定性判斷,根據(jù)實(shí)際補(bǔ)水量情況,采用極限碳酸鹽硬度指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)公式判斷碳酸鹽水垢能否生成。
2.3.11風(fēng)機(jī)冷卻水出水全部排到2風(fēng)機(jī)水池,2風(fēng)機(jī)循環(huán)冷卻水運(yùn)行二臺泵,其中冷卻水出水的一部分(相當(dāng)于1風(fēng)機(jī)排入的水量1冷卻塔,直接通過改造的排水管道由虹吸溝直排至4水站,余下約1300m3/h則通過冷卻塔冷卻循環(huán)。
補(bǔ)水量Q=1循環(huán)量Q=2 1風(fēng)機(jī)出水水質(zhì)全分析數(shù)據(jù)如下:我公司地處位置的漣河水碳酸鹽硬度一般在左右。
極限碳酸鹽硬度的計(jì)算:同理在冷卻水出水溫度41C時H極=2.962在冷卻水出水溫度>42C時NH碳>H極2.3.2在冷卻水進(jìn)口溫度較低(30C,2.2.2工況),2風(fēng)機(jī)冷卻水停用一臺冷卻水泵的情況下,2風(fēng)機(jī)冷卻水出水大部分排入虹吸溝。冷卻水出水水溫在40C以下。
通過計(jì)算,在2.3.1工況,2風(fēng)機(jī)冷卻水出口溫度<41C時,和2.3.2工況下水質(zhì)穩(wěn)定。
3方案實(shí)施3.1循環(huán)水系統(tǒng)改造風(fēng)機(jī)水池,加裝閥門DN600mm―個,1風(fēng)機(jī)出水原排虹吸溝6閥關(guān)閉,使水排入2機(jī)水池,工藝管道安裝考慮出水阻力。
2風(fēng)機(jī)出水利用原設(shè)施將部分水量排入虹吸溝,由3閥控制,減少進(jìn)冷卻塔冷卻的水量,降低2機(jī)進(jìn)水溫度。
增加2風(fēng)機(jī)水池溢流管便于水池水位調(diào)整。
改善冷卻塔的散熱效率,對風(fēng)扇進(jìn)行有效維護(hù)。
考慮與原運(yùn)行方式一樣適時適量補(bǔ)充冷水,降低水溫。
串用管道示意圖見。
1、風(fēng)機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)串用改造圖(下轉(zhuǎn)第43頁)爐/焦?fàn)t煤氣。鍋爐運(yùn)行操作崗位合理優(yōu)化運(yùn)行方式,強(qiáng)化燃燒調(diào)整,使鍋爐蒸汽生產(chǎn)穩(wěn)定順行,達(dá)到了鍋爐‘以氣代煤“的目的。
表1鍋爐全燃煤氣狀態(tài)下蒸汽生產(chǎn)平衡爐號高爐煤氣/(m3/h)焦?fàn)t煤氣/(m3/h)合計(jì)蒸汽供應(yīng)淡季:夏季,總負(fù)荷300職t/h左右,燃用高爐煤氣200000m3/h,燃用焦?fàn)t煤氣20000m3/h,蒸汽供應(yīng)旺季:冬季,總負(fù)荷約430t/h左右,燃用高爐煤氣350000m3/h左右,焦?fàn)t煤氣15000m3/h左右,實(shí)施非常成功。
鍋爐實(shí)現(xiàn)全燃煤氣后,已成為高爐、焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)的重要的緩沖用戶,起到了穩(wěn)定煤氣系統(tǒng)壓力和降低煤氣放散的重要作用,減少高爐煤氣放散約10%,減少焦?fàn)t煤氣放散約8%,達(dá)到了預(yù)期效果。
4經(jīng)濟(jì)效益分析對鍋爐高爐、焦?fàn)t煤氣管道、熱風(fēng)管道和燃燒器等設(shè)備的改造費(fèi)用約合人民幣175萬元,全燃煤氣后節(jié)約動力煤效益達(dá)2580萬元,另外鍋爐全燃煤氣后減少了煤氣放散,每小時可減少高爐煤氣放散6萬m3,減少焦?fàn)t煤氣放散0.8萬m3. 5結(jié)論從幾個月的運(yùn)行情況來看,鍋爐全燃煤氣非常成功,蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),達(dá)到了預(yù)期效果,其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。
大學(xué)機(jī)械制造工藝與設(shè)備專業(yè),大學(xué)本科學(xué)歷,工程師,現(xiàn)從事設(shè)備管(上接第41頁)4串用運(yùn)行效果分析冷卻水的串用按方案實(shí)施于2006年3月9日改造完成。運(yùn)行一年后機(jī)組狀態(tài)良好。
從運(yùn)行數(shù)據(jù)分析,經(jīng)串用后2汽動風(fēng)機(jī)循環(huán)水進(jìn)水溫度平均下降4C以上;2風(fēng)機(jī)真空提高2%,1風(fēng)機(jī)真空下降1%(屬于機(jī)組正常真空);在2風(fēng)機(jī)冷卻水進(jìn)水溫度30C時,試驗(yàn)將2風(fēng)機(jī)循環(huán)水泵由二臺減少至運(yùn)行一臺,機(jī)組真空能滿足要求。
萬元;根據(jù)2風(fēng)機(jī)循環(huán)水水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)分析,從硬度、堿度、氯根離子與濃縮倍率看,碳酸鈣析出不明顯。改造運(yùn)行后一年,2風(fēng)機(jī)凝汽器冷卻效率基本保持不變,大幅度減少了水處理藥劑費(fèi)用。
5結(jié)論5.1二臺汽動軸流風(fēng)機(jī)冷卻水在2風(fēng)機(jī)冷卻水出口溫度<41C條件下可以串用,并且2風(fēng)機(jī)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)不需進(jìn)行化學(xué)處理,在出口溫度>41C可采用原運(yùn)行方式,對冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)進(jìn)行化學(xué)處理。
5.2在2風(fēng)機(jī)冷卻水進(jìn)水溫度30C(或運(yùn)行一臺水泵后出水溫度40C)時,2風(fēng)機(jī)循環(huán)水泵可由二臺減少至運(yùn)行一臺。
西安電力學(xué)校。小型火力發(fā)電廠汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行。北京:水利電力出版社,1973黃其勵等。電力工程師手冊。北京:中國電力出版社,2001顧夏聲等。水處理工程北京:清華大學(xué)出版社,1985工程師,現(xiàn)從事電廠化水工作。上虞風(fēng)機(jī)