循环水出水废热利用

学术交流理论/硎发/设计/制 ACADEMIC COMMUNICATION循环水出水废热利用马文静(南通纺织职业技术学院,江苏南通226007)摘要:文中针对某火电厂化学水系统扩容改造所采用的超滤反渗透预脱盐装置对原水温度的要求,根据循环水经凝汽器的换热后出水提高10℃左右的特点,将化学水原水取水口从循环水进水口改至循环水出水口,利用机组凝汽器出水作为化学水制水的原水,以此减少用于原水加热的蒸汽,达到节能的目的。关键词:循环水;废热;节能中图分类号:TK2235文献标识码:A文章编号:1002-2333(2011)08-0031-02Waste Heat Utilization of Circulating Cooling WaterMA Wen-jingNantong Textile Vocational Technology College, Nantong 226007, China)Abstract: The ultrafiltration reverse osmosis desalting device is used for expanding and upgrading the chemical watertreatment system in the power generation. It has the needs on water temperature. According to the feature that theulating water outlet temperature will be increased by 10C or so after heat exchange from condenser, the intave ofchemical raw water is changed from circulating water inlet to outlet. It reduces the steam for heating the water andKey words: circulating water; waste heat; energy-save1引言系统示意图如图1所示。某火电厂为满足机组供热改造后除盐水耗用量大2.2改造方案可行性分析大增加的要求,实施了化学系统扩容改造,化学水处理原水泵安装在凝汽器北侧零米层,泵中心线距零米系统采用超滤反渗透预脱盐装置制取除盐水,满足发层约0.5m,距凝汽器循环水出水最高点弯头处的距离约电、供热需要。但是超滤反渗透系统制水所需化学清水5m左右,原水泵进口管道相对较短,管道阻力可以忽略温度达到20℃才能满足制水要求,否则超滤反渗透系统不计,原水泵进口管道的装置汽蚀余量约477m(20℃时,出力将大大降低,而冬季水温较低,系统设计上采用蒸水的汽化压力约0.23m水柱),小于水泵的汽蚀余量,运汽加热的方法将化学清水加热到20℃以满足超滤反渗行中可能出现叶轮轻微汽蚀,但不影响运行,因此改造中透制水要求。这种方法不仅大大增加了蒸汽使用量和生将叶轮更换为铸钢或不锈钢材料。冬季情况下可以在不产成本,而且不利于节水、节电。该火电厂机组凝汽器采影响机组真空情况下,适当关小循环水出水阀来调节原用直流循环方式,即使在冬季长江水温较低的情况下,水泵进口压力,尽量保证水泵不汽蚀运行。经过凝汽器的换热作用,循环水出水可提高10℃左右,(1)水力计算2基本能够满足超滤反渗透系统对水温的要求,因此拟采管径的选择:根据《火力发电厂汽水管道设计规程》用循环水出水作为化学水处理的原水,以减少或不使用要求,原水的最大流速为25ms3。蒸汽加热山。原水泵参数如表1(表1括号内为改造后的数据)。2化学水处理原水取水系统改造方案分析∵Q=pmra(1)2.改造方案(2)化学水处理原水取水系统的改造主要将原水泵的取水口由循环水进水口搬迁至循环水出水口,#1原水泵也假设u=1ms,则宀=,790=028(3)随系统的重设搬迁至机组凝汽器北侧A墙边,输水管道重新敷设,供电电源不变,即控制系统不改变。改造后的r=167mm,即D=334mm,因此选则管径为350mm的管道。表1原水泵参数表流量Qm·h+扬程Hm泵的汽蚀余量m效率n转速 n/rmin1电机功率WW,//是145037(55)至化学原水母管(2)管道压损计算循环水出水由于管道YH中国煤化工(4)图1改造后系统示意图CNMHG机械工程师2011年第8期l31学术交流ACADEMIC COMMUNICATION理论/硎发/设计/制造式中K为管子的等值粗糙度,考虑正常条件下工作见表2。换热器换热效率为08。的无缝钢管,K0.19mm通过计算分析,2009年12月至2010年5月使用化因此入=0.017水#1原水泵后,5个月共减少化学水制水蒸汽用量约159管道总阻力系数(5)万t节约用水约23万tD5结语其中L为管道总展开长度,实际安装长度为400m该火电厂化水原水取水系统的改造项目是结合该公左右。司生产实际实施的,节能效果明显,给发电行业水处理节因此=1943能改造提供了一个可以参考的方法管内介质动压力Pec2[参考文献104[1]刘桂玉,刘志刚,等工程热力学[M]北京:高等教育出版社,其中:P为管内介质的动压力kgf·cm2;w为管内介1998:23-46质的流速,m;g为单位换算常数取981kgm/(kgs2);[2]伍悦滨朱蒙生工程流体力学泵与风机[M]北京:化学工业出U为管内介质的比容,mkgo版社,1980:55-69在管内介质动压力计算过程中,考虑到管道腐蚀结[3]中华人民共和国电力工业部火力发电厂汽水管道设计技术规垢等因素,管内介质流速选为25m/s。定DLT5054-1996M]北京:中国电力出版社,2004:9-12(编辑立明)因此h2×9.81×10=0.032kgf/cm20.0032MPa管道压损为P×∈=1943×0320.62kgfm20062MPa作者:马文静(99),+,项士研究生,讲师研究方向为汽轮机压力为20-6.5=135m水柱的压力可以送到原水澄节能降耗等。清池。收稿日期:2011-03-28即可以确定原水泵的扬程为20m。我国铁建重工集团兰州新区高端装备制3化学水处理原水取水系统改造造基地正式开工奠基。该高端制造基地主要进我2009年9月利用机组检修机会将#1原水泵搬迁至行盾构机的研发和生产。基地用地40整#1机组凝汽器北侧A墙边,进水取自#1机凝汽器A侧体规划建筑面积85000平方米。基地计划分两西循环水出水,利用管道将取水引至化水制水车间,管道上期建设,第一期规划建设48000平方米,第二部设置原水加药点移位后的原水泵控制方式不变。期规划建设37000平方米。第一期工程将在改造后节能效益分析2012年7月前竣工投产。基地建成后,兰州地#1原水泵取水系统200年12月上旬使用至2010铁建设所需的盾构机将全部由铁建重工集团年5月上旬,共运行5个月,期间未使用蒸汽加热便满足兰州基地研制生产。了制水需要。盾构机又名“隧道掘进机”,是隧道(隧洞)根据水的比热容,可以计算出不同月份将化水取水首个盾构装备温度加热到2℃所需热量而在换热器使用过程中运行行走导向等多项技米于一体的系统集成大人员一般将换热器疏水温度控制在20℃~25℃之间(计算型施工机械设备,具有安全、环保、快速的特时采用23℃).疏水压力为05MP,即疏水的烤值为点日前国内修建域市地铁过江跨海隧道均造的然象《g。因此可以计算出过热蒸汽通过换热器后释放97.03kJ采用盾构法施工。200年以前我国所用盾构机多从国外地也假设每月用于加热化水原水实际需要的热量为Q.购,欧、美、日等制造商几平断我国市场。我三lkg过热蒸汽至饱和水释放热量为Q,Q=过热蒸汽焓国铁建重工集团是高端装备领域的排头兵,自值-疏水焓值。则每个月所需蒸汽量7=Q/Q1,具体计算值主研发的首台盾构机填补了我国特大型隧道小表2每月原水所需热量计算表施工杋械成套系统集成设备研发、制造、技术开月份取水量万t292234戚务的空白并荣中国重大技米装备首台工循环水温度r℃(套)示范项目”。10.1388725990413.75716976温差3024随着国家实施新一轮西部大开发战略和甘肃省实施每月加热原水所需热量101901008003180区域发展战略,兰州有望成为中国西北乃至中亚地区的经过热蒸汽温度咒C37934080344034687347!9济文化中心。为此铁建重工集团在兰州建厂过热蒸汽压力MPa铁建重工集团表示,将充分利用这些资源优势,以盾过热蒸汽焓值kg3142.163143843152127构作为切入点,循步实施、立足当前、着眼长疏水焙值/kJ·kg970397039703远”的原则,将该每月所需蒸汽量中国煤化工先”的高3875084911.24338442268649108426合计端装备制造基地。CNMHG15941.532机械工程师2011年第8期