蒸汽不同疏水方式的节能比较(一)
详细内容
1.0前言
节能降耗是发电厂当前和今后的一项很重要的任务，如热力系统通过技术革新及设备改造实现节能降耗就有很大的潜力可挖。就拿蒸汽管线的疏水（经常性疏水而非启动性疏水）来说，是提高效率和消除水锤危害所必须的，由于担心自动疏水器泄漏国内电站几十年来几乎一直沿用气（电）动阀门疏水。
疏水阀不能区别介质的不同，开启后无论是蒸汽还是凝结水均可通过，这样就存在四个问题：第一，为排净凝结水防止凝结水的残留势必要延长阀门开启时间而造成蒸汽的浪费；第二，每次疏水过程中都要不可避免地出现汽水两相流冲刷，造成阀门的冲蚀及下游管段的撞管振动；第三，凝结水量不是衡定的，随运行条件、负荷大小及环境温度变化而改变，因此开阀疏水长短及间隔无法准确确定；第四，无论是电动阀还是气动阀，不仅要敷设线缆、气路，且常年要消耗电源或气源，如果疏水点较多也是很可观的。这些都是采用疏水阀充当经常性疏水的缺点与不足。
如果采用疏水器，因为疏水器可以区别不同介质，具有自动“阻汽排水”的功能，实质上是一个“汽水隔离器”，降蒸汽和凝结水阻隔于疏水器前后两端，在排水的过程中是不会泄漏蒸汽的。采用疏水器与采用疏水阀相比较，采用疏水器可以使上述疏水阀存在的四个问题迎刃而解，实现节能降耗的目的。
现以国内某电厂600MW机组的三个典型疏水场合为例进行具体的分析和计算。
2.0采用疏水阀疏水时泄漏蒸汽损失的计算
2.1中压疏水场合：
小机备用供汽管道疏水，温度为
当疏水阀疏水后期排放蒸汽时的流量为：
Fs=Cv / K×0.139×〔(P1-P2)×(P1+P2)〕^0.5=5.4t/h
P1：蒸汽压力 (kPaA)
P2：背压 (kPaA)
Fs：蒸汽流量 (kg/h)
Cv:：Cv值，DN25的疏水阀以9计
K：1+0.0013 (过热度)
以每天平均流失蒸汽10分钟计算，1年损耗的蒸汽量总共为：
5.4t/h×10/60h×365=328.5吨
生产该参数的蒸汽所需要的热量：
q=(hs-hw)= 3082kJ/kg-87kJ/kg=2995kJ/kg
Hs：过热蒸汽比焓
Hw：常温下水的比焓
煤的低位发热量为17693kJ/kg，不考虑锅炉效率，一年的损失折合消耗标准煤：
2995 kJ/kg×328.5t/17693kJ/kg=56吨
煤价若按350元／吨计，一年至少需消耗标准煤1.95万元。
如果将锅炉效率考虑进去，实际损失要远高于上述的计算。
2.2低压疏水场合
辅汽母管疏水温度为
按上述方法计算得出：
1年损耗的蒸汽量总共为：110吨
折合消耗标准煤：19吨
经济损失：0.7万元
2.3高压疏水场合
轴封主汽汽源管道疏水，温度为
按上述方法计算得出：
1年损耗的蒸汽量总共为：1095吨
折合消耗标准煤：205吨
经济损失：7.2万元
3.0采用自动疏水器疏水
自动疏水器在排放凝结水的过程中不会泄漏蒸汽，因此不会发生上述损失。
根据有关统计资料均证明：采用疏水器疏水有显著的节能降耗效果，因采用疏水器带来的经济效益，一般可在半年左右实现疏水器投资费用的回收，是一项简单易行、效果显著、投资回报快的革新挖潜技术改造项目。
在国内可以比较国产机组和进口机组疏水器应用的不同情况，一般国产机组上很难找到疏水器，而在进口机组上却很难数清究竟有多少疏水器，一般日本机组疏水器用量最大，两台350MW三菱机组有数百只之多，欧美机组约为日本机组的50％，且随着人们节能环保意识的增强在逐渐增加疏水器的应用部位及数量，例如各段抽汽、吹灰系统和各联箱、凝结水箱、扩容蒸发器以及压缩空气系统等等。
4.0其他因素造成蒸汽泄漏的分析计算
4.1汽水两相流冲蚀造成的阀门泄漏
两相流对阀门和管道的冲刷是相当严重的。疏水阀疏水过程中两相流的冲刷引起阀门的泄漏可按下面公式计算：
Fs=C×(do/4.654)^2/K×0.121×P1
P1：蒸汽压力 (kPaA)
P2：背压 (kPaA)
Fs：蒸汽流量 (kg/h)
C：流量系数
Do：泄漏孔径 (mm)
K：1+0.0013 (蒸汽过热度)