余热锅炉排污冷却水量分析和计算

余热锅炉排污冷却水量分析和计算

【摘要】本文主要分析和计算余热锅炉在不同工况运行下，排污水所需要的冷却水量，并通过分析不同工况下的所需冷却水量，提出控制冷却水量的措施，为电站设计和运行人员提供参考。【关键词】余热锅炉；排污冷却水量；分析；计算

【abstract 】this paper analysis and calculation of the waste heat boiler operation in different driving conditions, the domestic sewage need cooling water, and through the analysis of the different working conditions for cooling water, and puts forward the control measures of cooling water, for power station design and operation people to provide the reference.

【key words 】waste heat boiler; Sewage cooling water; Analysis; calculation

0 引言

余热锅炉排污水具有很高的温度，根据国家排放标准规定：污水排放温度不得高于40°C，所以在室外设排污降温池，用冷水混合冷却，将混合温度降到40°C 以下后，再排到冷却塔。而余热锅炉在不同工况下排污水量不同，相应所需要的冷却水量也不同，如何控制所注入的冷却水量，既能合理的满足排放要求，又能经济上最节省，则是本文所要阐述的。

1排污冷却水量计算

1．1排污水量

以阿塞拜疆JANUB联合循环电站工程燃机电站为例，该电站燃气轮发电机组采用美国GE公司生产的PG9171E重型燃气轮机室内布置，杭州锅炉有限公司生产的三压立式无补燃强制循环余热锅炉露天布置，配备哈尔滨汽轮机厂有限公司生产的双缸、双压、冲动、凝汽式汽轮发电机组与燃气轮机布置在同一主厂房内。单台燃气轮机(燃用天然气)在ISO工况(大气温度15℃、相对湿度60%、大气压力101.3kPa)条件下出力为126.1MW，电站设计工况(大气温度14.5℃、相对湿度74%、大气压力101.29kPa)条件下出力为123.7 MW，两套联合循环机组总出力为2X380MW等级。余热锅炉排污，是将带有较多盐分和水渣的炉水排到锅炉外，其目的是排掉含盐浓度较高的炉水，以及炉水中的腐蚀物和沉淀物，使炉水含盐量维持在规定的范围内，保证良好的蒸汽品质。排污系统包括连续排污扩容器、定期排污扩容器及其相连接的管道和设备。余热锅炉排污水设计温度148°C，设计压力0.7Mpa(g), 查水蒸汽焓熵表得出，焓值为623.78KJ/KG，标记为H1，排污水量标记为G1；冷却水设计温度25°C，设计压力0.2Mpa(g), 查水蒸汽焓熵表得出，焓值为105KJ/KG，标记为H2，冷却水量标记为G2；混合降温后，温度为40°C，压力为0.1 Mpa(g)，查水蒸汽焓熵表得出，焓值为167.6KJ/KG，标记为H，混合后的水量标记为G。

下表所列为余热锅炉在不同工况下的最大排污量：表一

根据上面表中所列，将排污水分成三种工况，如下：

工况一,连续排污：排污水量为12.42 (t/h)；

工况二,定期排污：排污水量为21.5 (t/h) ；

工况三,紧急放水：排污水量为33 (t/h)。

1．2工况一所需冷却水量计算根据能量守恒定律，混合后总能量(Q) =排污水能量(Q1) + 冷却水能量(Q2) ，即：

G*H=G1*H1+G2*H2 --- (1)

G=G1+G2 --- (2)

将H=167.6 KJ/KG ,H1= 623.78KJ/KG,H2=105 KJ/KG,代入式(1)，则式(1)变为

H=167.6*1000= G1*623.78*1000+G2*105*1000 --- (3)

将G1=12.42代入上面(2)和(3)，求出G=102.9(t/h),则G2=102.9-12.42=90.48(t/h),

即工况一连续排污最大流量下，排污水12.42 t/h，所需要的冷却水90.48 t/h，才能将降温池内的混合水温降到40°C，满足排放要求。

1．3工况二所需冷却水量计算在定期排污最大流量下，将G1=21.5 代入上面(2) 和(3) ，求出G=178(t/h), 则G2=178-21.5=156.5(t/h), 即工况二定期排污最大流量下，排污水21.5 t/h，所需要的冷却水156.5 t/h，才能将降温池内的混合水温降到40°C，满足排放要求。

1．4工况三所需冷却水量计算在紧急放水最大流量下，将G1=33 代入上面(2) 和(3) ，求出G=273.48(t/h), 则G2=273.48-33=240.48(t/h), 即工况三紧急放水最大流量下，排污水33 t/h，所需要的冷却水240.48 t/h，才能将降温池内的混合水温降到40°C，满足排放要求。

1．5三种工况所需冷却水量对比与分析

表二

对比上面表中数据，我们能看出三种不同工况下所需要冷却水量的差别很大。而余热锅炉实际运行中，正常排污为工况一连续排污，相应所需要的冷却水量正常值为90.48 t/h。根据余热锅炉运行规程要求，定期排污周期为每白班一次，排污应在低负荷时进行，每一循环回路的排污时间，当排污阀全开时，不宜超过半分钟，不准同时开启两个或更多的排污阀。而紧急放水发生在紧急或者故障停机时，不属于正常工况。然而作为设计者，我们不仅要考虑正常工况，而且要考虑出现紧急工况时，所采取的措施，才能满足电站“安全第一，预防为主”的运行方针，所以冷却水管的管径选择是根据紧急放水最大流量选择的，但是实际运行时，若按此注入冷却水，则会造成很大的浪费，所以需要控制注入的冷却水量。

2结语

根据上面的计算结果，在冷却水来水管道上增加一个调节阀，通过调节阀门的开度，来调节冷却水量的大小。见下图所示：

图一

通过合理的调节阀门开度，来达到控制冷却水量大小，以满足对不同工况下的排污水的混合降温，这样既能确保安全排放，又能节约水量。

以上是我在工作中的经验总结，希望对从事电站设计和运行人员有所帮助。

参考文献

[1] 郑体宽．热力发电厂[M]．北京: 电力出版社，1995．

[2] 林万超．火电厂热系统节能理论[M]．西安：西安交通大学出版社科技咨询导报，1994.