摘 要:由于大型火力發(fā)電是耗能大戶,如何為大型火力發(fā)電節(jié)能降耗一直是該公司追求目標�;诖�,從抽吸真空技術領域出發(fā),設計了一種節(jié)能型渦街流量計,對其控制方法進行詳細闡述。
1 現(xiàn)火電廠真空使用缺陷
渦街流量計是火力發(fā)電機組的重要設備之一,渦街流量計的真空值對汽輪發(fā)電機組運行經濟性有重要影響。影響渦街流量計真空的因素有很多,其中影響#直接的是真空嚴密性、冷卻水溫度、冷卻水量以及水環(huán)真空泵的工作特性。目前國內 300MW 及以上等級發(fā)電機組的渦街流量計抽真空系統(tǒng)多采用配置 2 ~ 3 臺水環(huán)真空泵機組。水環(huán)真空泵具有以下缺點。
地衣,水環(huán)真空泵的工作液溫度受冷卻水溫度影響很大,而環(huán)境溫度是影響冷卻水溫度的重要因素,尤其在夏天,冷卻水溫度達到 30℃時,加上換熱器端差,工作液溫度會達到 40℃以上。在真空條件下,水環(huán)真空泵的工作液會出現(xiàn)大量汽化和汽蝕現(xiàn)象,進而出現(xiàn)振動和噪音問題,導致水環(huán)真空泵抽吸特性大大降低,無法及時將渦街流量計中的乏空氣抽走,影響渦街流量計真空,降低機組安全穩(wěn)定運行和運行經濟性。
第二,傳統(tǒng)的機組抽真空系統(tǒng)、水環(huán)真空泵是按照機組建立真空的要求進行配置的,設備運行電耗大;在維持機組真空的運行條件下,有很大節(jié)能降耗空間。
第三,因為機組的凝汽管道混合物中有部分未凝結氣體和水,如果去除了這部分,水環(huán)真空泵的選型有望縮小。第四,水環(huán)真空泵為轉動設備,葉輪磨損加上汽蝕現(xiàn)象,提升了火電廠使用成本。
2 節(jié)能型渦街流量計工作原理:
節(jié)能型渦街流量計包括渦街流量計、渦街流量計熱井、凝汽母管和小型水環(huán)真空泵系統(tǒng),還包括凝汽支管、凝汽管道逆止閥、凝汽管道流量計、凝汽管道壓力變送器、凝汽管道熱電阻、凝汽管道隔離閥、凝汽管道氣動閥、動力蒸汽調節(jié)閥、蒸汽噴射器、管式換熱器、疏水器、疏水氣動閥、聯(lián)絡氣動閥、聯(lián)絡隔離閥和原來大型水環(huán)真空泵。
其中,所述渦街流量計下方設置有渦街流量計熱井,渦街流量計出口連接凝汽母管,凝汽母管的另一端連接至大型水環(huán)真空泵系統(tǒng)的入口,大型水環(huán)真空泵系統(tǒng)出口連接至大氣;凝汽母管上連接有凝汽支管,凝汽支管上依次設置有凝汽管道逆止閥、凝汽管道流量計、凝汽管道壓力變送器、凝汽管道熱電阻、凝汽管道隔離閥以及凝汽管道氣動閥;凝汽支管的另一端連接至蒸汽噴射器吸入口,蒸汽噴射器入口上設置有動力蒸汽調節(jié)閥,蒸汽噴射器上設置有可調節(jié)噴嘴;蒸汽噴射器的出口連接至管式換熱器入口,管式換熱器上還連接有冷卻水供水管和冷卻水回水管;管式換熱器的出口連接至小型水環(huán)真空泵的入口,小型水環(huán)真空泵出口連接至大氣;小型水環(huán)真空泵通過聯(lián)絡隔離閥和聯(lián)絡氣動閥連接大型水環(huán)真空泵系統(tǒng),使得新水環(huán)真空泵功率小于原來大型水環(huán)真空泵系統(tǒng)功率。
3 節(jié)能型渦街流量計工作特征
節(jié)能型渦街流量計,其特征在于動力蒸汽調節(jié)閥根據凝汽管道壓力變送器的實測數(shù)據以及設計壓力之間的差值進行壓力的變速調節(jié):當凝汽管道壓力變送器的實測數(shù)據小于 0.3MPa 時,小型水環(huán)真空泵系統(tǒng)運行,原來大型水環(huán)真空泵退出;當管式換熱器的出口溫度大于溫度設定值時,小型水環(huán)真空泵系統(tǒng)運行,原來大型水環(huán)真空泵退出;當管式換熱器的出口壓力大于壓力設定值時,小型水環(huán)真空泵系統(tǒng)運行,原來大型水環(huán)真空泵退出。另外,管式換熱器下方還設置有疏水器,疏水器通過疏水氣動閥連接至渦街流量計熱井。裝置內采集的信號接入DCS控制系統(tǒng),由DCS控制系統(tǒng)進行調節(jié)控制,如圖1所示。
4 節(jié)能型渦街流量計節(jié)能效果
本節(jié)能裝置可根據機組負荷、真空嚴密性、冷卻水溫度以及冷卻水量等因素,計算出蒸汽噴射器的動力蒸汽總量和噴射系數(shù);并將蒸汽噴射器的可調節(jié)噴嘴調節(jié)至所需開度,滿足維持并提高機組真空的需要,確保機組獲得#大程度的節(jié)能效果。本裝置采用蒸汽噴射器原理,抽吸渦街流量計中的汽氣混合物,確保渦街流量計始終處于高真空狀態(tài);并且通過蒸汽噴射器提高水環(huán)真空泵的入口壓力,使水環(huán)真空泵的工作液汽化溫度與工作液的實際溫度之間溫度差達到 10ºC 以上,避免水環(huán)真空泵出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。另外,本裝置中動力蒸汽調節(jié)閥和凝汽管道壓力變送器所組成的動力蒸汽自動調節(jié)系統(tǒng),可以根據凝汽管道壓力變送器測得的數(shù)據與壓力設定值之間的差值,進行變速調節(jié),抑制動力蒸汽的壓力波動;同時,通過管式換熱器和小型水環(huán)真空泵,替代原來大型水環(huán)真空泵系統(tǒng),維持并提供渦街流量計真空,保證渦街流量計處于#佳工況,不受環(huán)境溫度變化影響,始終保持穩(wěn)定抽吸能力,降低機組發(fā)電煤耗以及抽真空系統(tǒng)運行電耗,保證系統(tǒng)設備運行可靠安全、維護工作量少,無汽蝕、高噪音或振動現(xiàn)象產生。