论热电企业系统优化的重要性

李辉耀

摘要：本文根据中电投石家庄高新热电有限公司的实际情况，多年电厂技术管理及调度经验进行分析，提出了新型运行方式并经过实际应用，取得了较好的节水效果，在同类生产工艺中可采用的节水方法。

关键词：热电厂 节水降耗 分析措施

一、前言

中电投石家庄高新热电有限公司一期设计为无锡2×75吨循环流化床锅炉和1×C6+1×B6机组，1995年9月投运，随着热用户的不断增加，后期又增建两台75吨流化床锅炉及二期续建220吨循环流化床锅炉和1×B12+1×C24机组。随着我国环保指标要求逐年提高，锅炉排渣系统由原来的直排式改为冷渣机式全密封排放。

二、改造背景

首先说明一下，锅炉放渣系统的冷渣机需要大量的除盐水（生水结垢不适合）进行冷却及回收炉渣中的部分热量，我单位冷渣机的冷却水取自二期除盐水母管，排至除氧器水位调整门后，作为除氧器的补水用。我单位是热电联产企业，负责着石家庄高新区工业热用户及居民采暖，在冬季供暖期热负荷较大时，此系统运行正常，除氧器水位很好控制，但非冬运期，热负荷较小，溢流损失很大。

非采暖季节，我公司对外供负荷在80～120t/h之间波动，此时需要运行2台75t/h锅炉或者1台220t/h锅炉。在#3、4炉运行时，共有三个除盐水主要支路补充进除氧器，一路是#3、4炉采样冷却器冷却水（60t/h）;一路是#3、4炉冷渣机的冷却水（20t/h×4台，一般运行两台即可）;一路是#3机轴封加热器及#3、4炉排污冷却器必须的冷却水（大约30t/h），共计除盐水130t/h。由以上分析可知，在外供蒸汽负荷低于130t/h时，除氧器就会溢流，造成水资源浪费，生产成本增加。

根据每年供热公司提供的石药集团维生药业公司7、8月停产检修计划，所需蒸汽量最低达到10t，h。加上西、南线蒸汽用量大约在20～30t/h，所以在维生药业公司停产检修期间，预计外供蒸汽负荷在30～40t/h。届时只需要启动1台75t/h锅炉运行即可，此时除氧器势必会大量溢流，造成除盐水浪费。（实际上在维生药业公司停产检修期间，由于西南线蒸汽用量同时下降，平均外供负荷在30gh左右，最低负荷为6t/h）

三、改造方案

为了避免除氧器溢流造成除盐水浪费，通过对除盐水系统的梳理和论证，确定了将#3、4炉化学采样冷却水与#3、4炉冷渣机冷却水串联运行的方案。

上图中红色部分为增加部分。改造后，当外网供热负荷小于130t/h时，关闭阀门1和阀门2.开启阀门3和阀门4.此时除盐水先进入#3、4炉化学采样器冷却后再进入#3、4炉冷渣机冷却炉渣，最后排入除氧器，这样就会减少原方式下#3、4炉冷渣机冷却用水40t/h，防止除氧器溢流，达到节约用水的目的。

四、改造投资

本次改造，增加阀门（DN80）2个，法兰2片，垫2个，螺栓8套;钢管（Ф89）55米，弯头20个：角钢制安支架20个（每个用50×5角钢长1.2m），固定用M14×100膨胀螺栓40套;房顶及墙面打孔中100×2个，管道开孔中89×2个。费用共计4700元。

五、改造效果（收益）

本次改造完成后，避免了#3、4炉运行时的除氧器溢流造成的除盐水浪费，同时避免了溢流除盐水携带的热量损失，下面以2018年为例进行核算：

（一）节约除盐水方面：

非冬运期#3、4炉两台炉运行共计1155.22小时，在此期间平均外供热负荷为94.74t/h;#4炉单炉运行761.03小时，在此期间平均外供热负荷为27 55t/h。按照改造前#3、4炉两台炉运行期间热网负荷低于130t/h时，单台炉运行期间热网负荷低于60t/h时，除氧器溢流造成除盐水浪费计算：

#4炉单炉运行期间，因为外供负荷较

低，虽经过改造，但是仍然溢流，只是使溢流量降低了20t/h，节约除盐水量为：

20×761.03=15220.6（吨）

#3、4炉两炉运行期间节约除盐水量为：

（130-94.74）×115522=40733.06（吨）

全年共節约除盐水：

15220.6+40733.06=55953.66（吨）

除盐水按照10元，吨计算，全年共节约生产成本55.95万元。

（二）节约热量方面

改造前，当进入除氧器的除盐水量大约外供热负荷时，会造成除氧器溢流，除氧器温度设定为104°C，在溢流过程中会使部分热量白白浪费掉。经过改造，避免这种问题的发生。

假设非冬运期间除盐水温度平均为20°C，如果将1Kg的除盐水加热求的104°C需要消耗351.12KJ热量。则全年节约的热量为：

55953.66×103×351.12×10-6=19646.45（GJ）

售热价格按照43元/GJ计算，全年节约成本：

19646.45×43×10-4=84.48（万元）

综合以上两项，共节约生产成本为：

55.95+84.48=140.43（万元）

结束语：改造此系统，投资小，节能环保，系统简单，自2018年7月运行至今效果明显，是我公司最佳改造项目。在我国淡水资源极度匮乏的地区，如何通过对现有的热电企业运行方式改造升级来提高节水目的，已是一个非常迫切的任务。