循环水处理在火力电厂节能中的作用

<>科技论坛>科技冒向导2013年第11期循环水处理在火力电厂节能中的作用杜小辉李巍(辽宁蓝英城市智能化发展有限公司辽宁沈阳110168)[摘要]目前,节能理念已经深入到了人们的生活中 ，各行各业都开始也进行了生产技术和管理技术的改革,以达到一个可持续发展的目的。而且当前,在火电厂的生产运行过程中,对于冷却水的用量很高,因此对于水的循环利用不但避免了水资源的浪费，还有利于经济的发展。本文通过对循环水处理技术进行简要的介绍,讨论了循环水处理技术在火电厂中的应用和对节能的管理中的作用，以供相关人士参考。(关键词]节能;循环水处理技术;火力发电厂0.引言大型循环水系统- -般采用重力无阀旁虑池,以无烟煤和石英砂为水资源是人们生产生活中不可缺少的一部分, 它在人们生活中有滤料,滤速 只能控制在10n/h以下,悬浮物浓度只能控制在10mg/以着十分重要的意义。目前我国的淡水资源总量为28000亿立方米,而下。 与石英砂相比,纤维滤料具有孔腺率较高孔腺分布合理以及比表且占全球总水量的6%在世界上排行第四。但是我国也是一-个缺水十面积大等优点，滤速 可高达20-85m/h。纤维柔软且具有可压缩性，随分严重的国家，这主要是因为我国人口众多,人均占水量只有世界水着水流阻力的增大而逐渐被压缩，使滤料上层受力小、孔酸大，下层受平的四分之-一,而且分布地区很不均匀,有许多地区常年处于干旱的力大 孔腺小，使得纤维滤料纳污量大、过滤周期长。"情况,这个工业生产和生态环境都有着- -定的影响， 因此对于水资源3.2膜分离技术的节制是很有必要的。通常所说的膜分离法，是指用天然或人工合成的高分子薄膜,以1.节能的概念外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行随着环境的破坏和能源的减少,人们也逐渐认识到能源的重要分离 分级提纯和富集的方法。膜分离技术特点:性,因此人们在生活生产中不断提出节能的口号并且近几年,我国也3.2.1 不发生相变,与其他分离技术相比能耗低。开始提出了“低碳生活和“可持续发展”等节能方面的战略发展。节能3.2.2在常温下进行,尤其适用于对热敏感的物质。的主要是为了尽可能的减少人们在生产生活中的能源消耗,实现对其3.2.3适用范圈广。除了有机物、无机物、病毒、细菌微粒外,还适能源的管理,在技术上和经济上都采用合理的手段,减少各个环节的用于特殊溶液体系。能量消耗和损失,从而达到人与自然和谐相处的目的,使得社会改变3.2.4 分离装置简单，易控制易维修。传统的发展方向，朝着节能的目的强行。目前,节能已成为我国的基本国策,并且也已经制度出了相关的对水质要求高,压力波动会将分离膜破坏，易堵塞、污染。一次性法律法规,来对人们继续约束,对环境进行-定程度的保护并且取得投入成本高，膜分离法不适用处理大型电厂的循环水系统。了不错的效果,而且人们也已经自觉的拥有了一定的节能意识,这对3.3化学法化学法又叫化学沉淀软化法，是--种采用石灰-纯碱来降低水中我国经济发展有着绝对性的作用。的碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度的方法。使得水的降低独度和硬度的同当前，火电厂对燃料和水资源都有着很大的消耗，因此我们在对时降低。- -些电厂的循环水系统在运行过程中各种离子及悬浮物含量燃料进行节能措施的保护的时候,也要考虑到水资源的节省,这不但不断增大,导致水质稳定效果下降。在电厂循环水系统中应用石灰软有了有利于电力行业的发展还推动了当前节能技术的进步。因此在化一混凝沉降及二氧化碳相结合的方法可以使循环水的硬度和浊度火电厂发电的时我们不但要采取节水措施，还要充分的利用水资源，降低,而且能够重新返回循环水系统。提高水资源的利用率，这样才能做到环境的保护和可持续发展战略的3.4离子交换法实施。弱酸阳离子交换树脂在水质软化处理中的应用越来越广泛。弱酸2.火力发电厂树脂的羧酸基团对CGa2. Mg'"具有较大的亲和力,能有效降低水中的碳火力发电厂又被人们称之为火电厂,它主要是通过燃料燃烧产生酸盐硬度， 可以有效防止碳酸钙垢的生成，并且其工作交换容量可达的热能,把水转化成水蒸气,在蒸汽压力的作用下推动汽轮机的转动，到强酸树脂2 倍以上。另外由于补充水中的悬浮物被除掉,减少了行使得热能转化成动能,从而带来发动机的运转产生电能。其实工作原程结垢的晶核， 更有利于组织结垢。但是,水中悬浮物和有机物的存在理很简单就是通过汽水系统和燃烧系统的配合使用，达到能源的转对树脂的运行周期产生严重的影响， 另外树脂价格较高、操作复杂。冈换,让热能转化成电能，起到电能生产的目的。4.循环水处理在电厂节能中所起的作用火力发电是一门比较久远的发电技术， 它起源于19世纪70年在开放式的循环水冷却系统中,循环水通过冷却水塔冷却,在冷代,而且随着时代的发展,在20世纪30年代的时候已经得到了较大却过程中会有大量的水分蒸发掉 ,这样循环水就会不断地被浓缩。的发展和广泛的使用。由于不断的发展与进步火力发电技术越来越成根据以往运行经验可以得出,浓缩倍率越大，补充水率越小，但是熟,现在也已经成为电力主要的来源。不过火力发电也存在着许多的浓缩倍率的提高的作用有限， 当其到- -定程度时,进步提高对降低确定,其中最主要的就是对环境造成严重的污染，对资源的消耗也十补充水率所产生的作用不大， 而且提高浓缩倍率的提高与循环水处理分的大,对不可再生能源有着一定的影响。 而且在火电厂中消耗的不技术 和投资成本密切相关。只是矿产资源,还要大量的水资源。在我国火电厂中冷却水消耗的总采用弱酸阳例子交换水给循环冷却水作补充水,同时往循环水中量就占整个发电工程的90%以上，并且当前水资源的问题越来越突加入一 -定浓度的缓蚀阻垢剂可使循环水的浓缩倍率提高到3.5-4倍出，因此循环水系统有着十分重要的作用。但是在使用循环水时,也对左右 ,采用这种方法,不仅可以减少凝汽器钢管的腐蚀结垢,而且可以热力系统有着一定的影响，有可能或影响发电设备的发电效率,所以最大程度的节约水资源。我们在进行循环水处理的时候,一-定要注意。通过改变循环水处理方式，保持循环水良好的水质,维持凝汽器3.现代循环水处理技术换热管的清洁度，提高凝汽器的真空度，从而提高电厂汽轮机部分的3.1过滤法发电效率。在循环水的进水温度- -定时,凝汽器的換热效果越好,汽轮过速是最常用的旁流处理方式,它的处理能力通常是循环水总量机的排汽温度就会越低，凝汽器的真空度也会越高。 凝汽器的换热能的2%-5%，可以除掉水里面含有的大部分悬浮固体、粘泥和微生物力与换热面的清洁程度密切相关。 循环水侧的结垢污染及腐蚀物都等，但是降低不了水的含盐量和硬度，反冲洗时可以将杂质随着反洗会影响凝汽器的换热能 力的高低，直接影响汽轮机的排汽温度及其真水一起排出系统，反洗水的杂质浓度远高于排污水的，所以消耗的水空度 进而影响整个机组的发电效率。量较少,通过过滤可以显著降低排污量。5.结论(下转第271页233<>科技论坛<>科技■向导2013年第11期蜂窝汽封在汽轮机上的研究应用姜文斌牟海燕(龙口矿业集团热电有限公司山东龙口265700)[摘要]我公 司汽轮机存在汽耗率较高的现象,通过测试发现汽轮机轴封漏汽现象较为严重。导致机组汽耗量增加、效率降低,并且轴封泄漏的蒸汽能沿轴向进入汽轮机前后轴承室内,导致汽轮机润滑油内含水，造成油质恶化。通过此次对蜂窝汽封的研究应用,使汽轮机轴封密封性能和寿命得到了大幅提高,有效提高了机组的效率;增加机组运行安全性的同时又可达到节能降耗的目的。[关键词]汽轮机;汽封;蜂窝;节能0.项目简介梳齿汽封由于产生的双向阻尼作用较小,导致汽流越过各齿顶流我公司汽轮机存在汽耗率较高的现象,通过测试发现汽轮机轴封向低压侧,产生泄漏 。而蜂窝汽封由于双向阻尼作用较大,而且蜂窝带漏汽现象较为严重。导致机组汽耗量增加效率降低并且轴封泄漏的受热面 加大,使汽流动能充分向热能转换,有效减少透气效应带来的蒸汽能沿轴向进人汽轮机前后轴承室内，导致汽轮机润滑油内含水，泄漏。造成油质恶化。汽轮机是在高速下旋转设备,而转动部分和静止部分13热力学效应之间必须有一定的间隙,以防磨擦造成设备损坏,因此除了绝大部分由于高效的阻透效应使蒸汽的动能充分转换成热能,减小了蒸汽从导叶、动叶的通道中流过做功外, -小部分会从各种间院中流过而的动能 ,同时特殊的蜂窝网格结构也碱少了汽体流动时的动能，因此不做功,成为- -种损失 ,降低了机组的效率。为减少蒸汽由这些间隙漏蜂窝汽封可大大降 低蒸汽的泄漏量。出,于是装设了汽封装置。-般高参数大容量机组的汽封多为迷宫式1.4密封比面的。我公司汽轮机的汽封在此前全部使用传统的梳齿汽封，由于汽轮梳齿汽封均为线形密封,而蜂窝汽封为面密封,增加了密封比面,机转子中心的运行轨迹是椭圆形轨迹。在汽机启、停机过程中，当转子有效的提高 了密封效果，同时由于其结构特殊;机组在启停过程中通达到临界转速时，转子的振动最大。在转子中心轨迹长轴方向上，转子过临界转速时， ,有效的保护转子不受磨损,延长了设备使用寿命。势必要接触汽封的密封齿。当汽轮 机高速旋转的转子和汽封齿接触2.蜂窝汽封的优点时,一方面汽封齿迅速被磨掉,密封间像得不到保障。另一方面， 即便密封效果较高:从蜂窝汽封的密封原理以及在我公司的应用来汽封齿做的很薄，如果和轴接触时间较长，也同样发生汽轮机转子被看 ,密封效果较传统汽封明显要高,汽耗率明显较使用传统汽封时降磨损的现象,使得转子局部瞬间发热造成大轴弯曲,安全性很差。鉴于低;使用寿命 长:同等使用条件下较传统汽封的使用寿命约长1倍多，以上原因,在安装汽封时,一般把汽封间隙作的很大，以牺牲经济效益可以使用 2~3个大修期,其特殊的结构使弹簧可以充分的发挥退让作为代价来获得机组的安全,使漏汽量增大，从而可能导致下述严重后用, 防止了对转子的损伤，而传统汽封汽封齿是线形接触,导致汽封弹果:簧不能灵敏的退让，在与转子接触时极易磨损，对转子易造成伤害。(1)机组运行过程中,蒸汽漏入润滑油内，破坏油质,甚至造成油因此在2013年我公司4#机大修期间、5#机大修期间，分别对这质乳化，威胁机组安全运行。两台机组轴间汽封进行了改造,安装使用了蜂窝汽封。改造完成后,通(2)漏汽量增大,汽流激振 ,蒸汽振荡造成机组振动,直接威胁机过 长时间的运行分析发现,更换后汽耗量明显降低,润滑油内含水现组安全运行。象明显减少,不仅提高了机组效率,又防止了油质恶化降低材料消耗。(3)级间漏汽量增大,汽机级效率降低，导致各缸内效率降低,因3.经济性分析而引起汽耗和煤耗增加。改造成本:两台机组改造蜂窝汽封合计价格(含安装费)约55万(4)高、 低压轴端汽封密封不严,引起真空降低,汽机效率下降,煤元(1# 机25万元,4#机30万元)。耗增大。经统计,1#机组平均汽耗量降低1.2vh,4#机组平均汽耗量降低(5)梳齿式汽封易磨损，使用寿命短,在机组每次大修时必须进行1.1th, 全年运行时间按6500小时计算,中温中压蒸汽参数下焓值查更换，且检修工艺繁琐,耗费人力物力。表为300kkg,计算如下:蜂窝汽封最早应用于航天领城适用于高温高压差的密封。近年1#汽轮机:节约蒸汽热量为:1.2*1000*3300*6500-25740Gj,折合逐渐应用于各种机械中的油蒸汽等带压介质的密封,在同样的压力标煤约 878t,标煤价格以600元计算,每年可节约成本约52.7万元。和间隙条件下，蜂窝式密封与传统梳齿式汽封相比，泄漏量将减少2009 年去除改造费用25万元,可节支27.7万元。70%左右;同时减少轴封的供汽量,使更多的蒸汽作有用功;另外,换4#汽轮机:节约蒸汽热量为1.100*3300*6500- 23595Gj,折合可有效解决油中进水问题。从而达到降能节耗的效果。标煤约804t,标煤价格以600元计算，每年可节约成本约48.3元。1.蜂窝式汽封的密封原理2011年去除改造费用30万元,可节支18.3万元。1.1汽旋效应另外汽轮机油中不进水,油的使用寿命得到延长过去每个月两由于轴系的高速旋转,使汽流形成螺旋方式向前流动,当汽流经台 机组需补充#46汽轮机油约340kg,其市场价格为14元kg,每年可过蜂窝带时,被分解的汽流在风格的微小空间形成汽旋，这些汽旋在节省材料费约6万元。轴与蜂窝带之间形成很多道汽帘，同时在蜂窝带顶部与轴颈表面之间4.结论的汽体在高速旋转下形成层汽膜,在径向和轴向上产生强烈的阻尼蜂窝接触式汽封与迷官汽封相比,其密封性能和寿命有了大幅提作用,防止了蒸汽的泄漏。高,有效提高了机组的效率;有效的增加了机组的安全性又可节能降1.2阻透效应耗。蜂窝接触式汽封的使用应大力推广。6(上接第233页)由此可见,在火电厂中的水资源的循环利用和处温度 和压力,这样才能很好的提高热效率。所以,我们还要在实践中不理,都有着十分重要的意义,这不但大幅的提高了水资源的利用效率，断气探索,从而促 进我国节能技术的发展与进步。❽起到了良好的节能效果,还促进了电力行业的经济发展。但是,我国火电厂在进行循环水处理的时候还是存在- -定的不足,对汽水系统的发[参考文献]电率带来了一定的影响,因此，我们在进行循环水的处理过程中,一定[1]席朝輝火电厂开式循环冷却水高频电磁阻垢研究[),重庆大学,2011.要保证凝汽器的清洁.臧少循环水中的杂质.从而降低汽水系统中的[2]韩忠阁电厂循环冷却水浓编倍率在线监测(D]河北:华北电力大学2009