电厂锅炉暖风器节能分析

电厂锅炉暖风器节能分析
1、概述
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。

暖风器的作用只是保护回转式空气预热器金属不发生低温酸腐蚀以及减少积灰等，暖风器的投入并不能提高锅炉效率，暖风器出口风温越高锅炉效率下降越多，有研究成果表明，不合理暖风器的投入将使机组发电煤耗增加2～3g/Kw h，损失巨大。

表1：600MW暖风器设计参数：
2．1疏水系统
“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：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：造价昂贵、维修量大
2．1．2去凝汽器疏水”方式的问题
优点：系统简单
从图1 中可以看到：“去凝汽器疏水”系统将“去除氧器疏水”系统简约到仅剩下自动疏水器这一个环节了，即疏水器可靠性就是疏水系统可靠性。

缺点：对疏水器依赖性大，需要选择进口昂贵的疏水器。

2．2 控制方式
现在基本有两种控制方式：汽侧调节；水侧调节。

2．2．1汽侧调节
汽侧调节是最常见的调节方式，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。

优点：汽侧调节可以保证暖风器疏水畅通，不积水，不存在两相流冲刷问题
缺点：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
2．2．2水测调节：
调节阀从汽侧移至水侧，并未改变暖风器的串联关系，因此调节疏水流量相当于简介调节了蒸汽流量。

由于暖风器中的压力始终是供汽压力，所以饱和温度不变。

它对暖风器热负荷的调节主要是在保证合适空气预热器的冷端金属壁温的情况下，改变暖风器内部水位的高
低即改变传热面积来实现的。

优点：
暖风器出力调节范围大；
疏水温度低于蒸汽饱和温度,热能利用率高；
有利于选择更低压力的蒸汽汽源,进一步提高汽轮机抽汽回热的效率；
有利于提高传热温差,减少暖风器受热面积,降低制造成本。

缺点：
两相流冲刷问题；水击和振动问题；暖风器热应力问题；腐蚀与结冻
图3：暖风器水侧调节示意
2．3分析
前面介绍了目前的两种疏水方式，两种控制方式，对两种方式的优劣一直有争论，其中的误区就是把疏水系统和控制系统割裂开来。

事实上疏水问题是系统可靠性的问题，控制系统是经济运行的问题。

把疏水和控制综合起来才是解决问题的关键。