直接空冷机组理论最佳背压的研究

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直接空冷机组空冷岛冬季优化运行探究

直接空冷机组空冷岛冬季优化运行探究

直接空冷机组空冷岛冬季优化运行探究
发表时间:2019-12-27T10:49:07.500Z 来源:《中国电业》2019年第18期作者:徐龙发
[导读] 根据直接空冷机组冬季运行中遇到的防冻及经济运行等问题
摘要:根据直接空冷机组冬季运行中遇到的防冻及经济运行等问题,依据运行经验及技术探究,提出了改进的方法,总结了取得的效果,同时也指出了运行中的注意事项及调整方法。

关键词:直接空冷、经济、优化运行
1 设备概况
彬长公司为2×630MW直接空冷发电机组,可在空气干球温度30.4℃,环境风速为4m/s,背压不大于30kPa.a工况下保证汽轮发电机组功率为630MW长期运行。

凝汽装置由GEA公司设计生产,空冷凝汽器系统在机组集控室内通过DCS进行控制,共56个散热单元,布置方式为8排7列,其中第2列及第6列为逆流排,其余为顺流排。

逆流排接有真空泵抽气管道,目的是将系统内空气和不凝结气体排出,防止运行中在管束内部的某些部位形成死区,防止冬季运行出现局部结冻情况。

图1 空冷系统原则性热力图
图2 空冷风机布置方式
空冷风机通过变频控制,变频器最低运行频率为11HZ,高额定转速为50HZ,最高运行转速为超频55HZ,机组正常运行时风机频率在11-50HZ之间可自由调节转速,转速降至11HZ仍不能满足机组安全运行时可停运相应空冷风机,风机频率50HZ仍不能保证机组安全运行时,根据需要可超频运行。

2 空冷机组冬季运行的问题
近年来机组深度调峰越加频繁,空冷机组冬季低负荷运行或启停机过程中,环境温度较低或处于零下,由于机组排汽量较小,造成蒸汽无法均匀通流空冷机组散热管束,使得局部管束形成死区,可能形成结冻情况,增加空冷岛管束防冻工作。

机组。

直接空冷机组夏季背压降低方法研究

直接空冷机组夏季背压降低方法研究

直接空冷机组夏季背压降低方法研究夏季是空调使用频率较高的季节,空调的运行效果直接受到背压的影响。

降低夏季背压对于提高空调设备的效能、缩短制冷时间和降低耗电量具有重要意义。

本文将探讨一些降低夏季背压的方法。

首先,合理设计冷凝器和蒸发器。

冷凝器和蒸发器是空调系统中最重要的两个组件,它们直接影响背压。

在设计冷凝器时,应考虑增加冷却面积和换热效率,可以采用多管式或者纳米技术增加冷却面积,增加风机数量或者使用更高效的风机来提高换热效率。

在设计蒸发器时,应注意增加蒸发面积,可以采用多层或者雾化技术来增加蒸发面积,从而降低背压。

其次,优化制冷剂的使用。

制冷剂在空调系统中起着至关重要的作用,不仅影响制冷效果,还影响背压。

选择低背压的制冷剂可以有效降低系统的背压。

目前市场上有一些新型的低温制冷剂,如R32、R1234yf等,它们具有低背压、低全球变暖潜势和低温室气体排放等优点,适合用于夏季空调系统。

第三,提高冷却介质的流量。

冷却介质的流动对于冷凝器和蒸发器的换热效果和背压都有很大影响。

通过增加冷却水泵的流量或者改善水流动状态来提高冷却介质的流量,可以降低冷凝器的温度,从而降低背压。

第四,增加空气通道的通风量。

在空冷机组中,空气通道对于散热效果起着重要作用。

通过增加排风机数量或者优化网格结构,可以增加空气通道的通风量,提高散热效果,从而降低背压。

最后,及时清洁和维护空调设备。

空调设备在运行一段时间后,往往会积累灰尘或者其他污垢,这会影响散热效果,导致背压升高。

定期清洁和维护空调设备,可以确保散热效果的最佳状态,降低背压。

总结起来,在夏季降低空冷机组背压的方法主要包括:合理设计冷凝器和蒸发器、优化制冷剂的使用、提高冷却介质的流量、增加空气通道的通风量以及及时清洁和维护空调设备。

通过采取这些方法,可以有效地降低背压,提高空调设备的效能,并减少能源消耗。

空冷汽轮机背压定义

空冷汽轮机背压定义

空冷汽轮机背压定义
空冷汽轮机的背压是指在汽轮机排出蒸汽后,蒸汽通过排气系统中的冷却设备冷却,再被排入大气中的压力。

背压是作用在汽轮机排气端的压力,它是指出口端与接受端(即大气压)之间的压差。

对于空冷汽轮机的背压,通常以绝对压力形式表示(单位为帕斯卡Pa或毫巴mbar)。

背压的大小会影响汽轮机的性能和效率。

较高的背压会增加汽轮机排气时的阻力,限制蒸汽的流动并增加排气功耗。

这会导致汽轮机的工作效率下降,同时可能增加汽轮机的磨损和热损失。

较低的背压会有利于蒸汽在排气系统中的快速流动,减少排气功耗,从而提高汽轮机的工作效率。

然而,过低的背压可能会导致蒸汽冷凝成水,引起排气系统的腐蚀和损坏。

因此,在设计和操作空冷汽轮机时,需要考虑背压的控制和合理调节,以平衡能量回收和排气阻力之间的关系,以提高汽轮机的性能和可靠性。

超临界600 MW直接空冷机组背压控制策略的优化

超临界600 MW直接空冷机组背压控制策略的优化

第42卷第7期2013年7月热力发电T H E R M A LP O W ER G E N E R A T l0NV01.42N O.7J ul.2013[摘超临界600M W直接空冷机组背压控制策略的优化何钧1,刘宝玲2,鄢波11.江西省电力科学研究院,江西南昌3300962.南昌工程学院机械与电气学院,江西南昌330099要]针对山西河曲电厂超临界600M w直接空冷机组汽轮机背压控制超调大、难以稳定等问题,对空冷系统防冻保护、空冷风机切步等控制逻辑进行了增加抗干扰回路、背压控制参数自适应等优化。

优化后,从汽轮机旁路阀开启到机组带负荷且投入防冻保护功能的起机过程中背压最大偏差小于0.8kPa,实现了空冷岛全过程自动控制,背压控制稳定,保证了空冷机组运行的安全性和稳定性。

[关键词]超临界;600M w机组;直接空冷;背压控制;防冻保护功能;空冷风机切步控制[中图分类号]TK323[文献标识码]B[文章编号]1002—3364(2013)07—0018—04[D ol编号]10.3969/j.i ss n.1002—3364.2013.07.018O pt i m i za t i on of bac kpr es s ur e cont r ol s t r a t e gy f or a600M Ws uper cr i t i c al di r ec t ai r—cool ed uni tH E J unl,LI U B aol i n92,Y A N B011.D e par t m e nt of A ut o C on t r ol,Ji ang xi E l ect r i c P ow er R es e ar ch I nst i t ut e;N ancha ng330096,C hi na2.D e par t m e nt of E l ect r i cal and E l e ct r o ni cs En gi n e e ri ng,N a n c hang I ns t i t ut e of Te chno l ogy,N anc ha n g330099,C hi naA bs t r a ct:A i m i ng a t sol i ng s uch pr obl em s as l a r ge over s hoot and uns t abl e w hi c h exi st ed i n back—pr e ssur e cont r ol s ys t em of ai r—cool ed i s l and f or600M W di r ect ai r—cool ed uni t of H e qu P ow e r Pl a nt i n Shanxi pr ovi nce,i m pr ovem ent m eas ur es i nc l udi ng a ddi ng ant i—i nt er f er ence ci r cui t and a—dapt i ve adj us t m e nt param et er s have been pr opo s ed t O opt i m i ze t he cont r ol l ogi c of ant i——f r ee ze pr o。

660MW空冷凝汽器背压的控制逻辑分析与优化

660MW空冷凝汽器背压的控制逻辑分析与优化
的条件下 , 对直接空冷机组 的背压控制方案进行 了深入 的分析并进行 了控制策略的优化。
关键词 : 空冷机组 ; 凝汽器背压 ; 变频冷却风机 中图分类号 : T M 7 3 文 献标 识码: B
Co nt r o l Lo g i c Ana l y s i s a nd Op t i mi z a t i o n o f 6 6 0M W Co o l e d Co n de n s e r Ba c k pr e s s u r e
h u 2 X 6 6 0 MW Di r e c t Ai r C o o l i n g Un i t C a s e ,t h e i n l f u e n c i n g f a c t o s r o f D i r e c t Ai r C o o l e d C o n d e n s e r b a c k p r e s s u r e w e r e d e e p l y a n a l y s e d .I n e n s u i r n g t h e s a f e o p e r a t i o n c o n d i t i o n s ,t h e d i r e c t a i r c o o l i n g u n i t b a c k p r e s s u r e c o n t r o l p r o — g r a m wa s c a r r i e d o u t i n — d e p t h a n a l y s i s a n d c o n t r o l s t r a t e g y o p t i mi z a t i o n .
Z HE N G Q i n , S U N H a i - r o n g

空冷机组设计背压选取

空冷机组设计背压选取

272017年06月 第3期 空冷机组设计背压选取靳海军,白音木仁(内蒙古电力勘测设计院,内蒙古 呼和浩特 010020)摘要:本文介绍了空冷机组设计背压选取的一种新思路。

全年抽凝式汽轮发电机组实际的运行工况,按照抽凝式工况运行,而非纯凝工况,但空冷岛配置按照纯凝工况进行设计选择,空冷岛配置容量较大,机组运行背压较低,但机组偏离高效区,机组运行不经济,得出按照纯凝工况优化确定的设计背压是不合理的结论。

汽机设计背压应按照实际运行背压来确定,这样会提高机组运行效率,降低煤耗,为工程带来较高的经济效益。

关键词:空冷机组;背压;抽凝式工况。

中图分类号:TM621 文献标志码:B 文章编号:1671-9913(2017)03-0027-03Back Pressure Selection of Air Cooling UnitJIN Hai-jun, Baiyinmuren(Inner Mongolia Power Exploration & Design Institute, Hohhot 010020, China)Abstract: This paper introduces the design of air cooling unit pressure selected a new train of thought. Annual extraction condensing steam turbine generator unit in accordance with the actual operating conditions, extraction condensing operation, Rather than pure condensing condition, but the air cooling island is configured in accordance with the pure condensing condition selection of design, Air cooling island configuration of large capacity, Lower back pressure operation of the unit, But the unit deviate from efficient area, The unit operation is not economy, In accordance with the pure condensing condition that optimizing the design pressure is not reasonable conclusion. Back pressure turbine design, should be in accordance with the actual operating back pressure can be determined, it will increase the unit operation efficiency, reduce energy consumption, for a project to bring taller economic benefits.Key words: air cooling unit; back pressure; extraction condensing operationing condition.* 修回日期:2017-01-24作者简介:靳海军(1972- ),男,内蒙古呼和浩特人,高级工程师,从事电力勘测设计研究工作。

600MW直接空冷机组背压偏高因素分析及防范措施

600MW直接空冷机组背压偏高因素分析及防范措施
( 山西漳 山发电有限责任公 司, 山西 长治 062 ) 4 0 1

要 : 分析 了山西漳山发 电有限责任公 司 2X60 W 直接 空冷机组背压调整控制过程 ,并通过 实验数据论证 了 6 0 0 M 0
M 直接 空冷机 组背压升 高的原 因 , W 同时对 引起 背压升 高的 因素环境温度 、 风速 以及热风再循环等 分别进行 试验 、 据采 数 集 , 出热风再循环 产生必要条件 , 得 并通过试验证 明增加 空冷喷雾装置可有效可降低机组 背压、 高机组效率。 提 关键词 : 背压 ; 因素 ; 措施
1 喷湿 . 2
喷湿 有 增 加空 气 湿 度 和冷 却 表 面 加 湿 两 种 方 法 。 可 以是一 种也 可 以是两 种方 法 的结 合 。它 随 系统 装置 的不 同而 不 同 。在 理论 上 , 者 是增 加 进 口空 气湿 度 , 前 以 降低 进 口空气 温度 , 而 加大传 热温 差 。后者是 增 加 从
Pr v n i e M e s r e e tv aue J NG i, ANG -g i I e - ig I Je ZH Yu u,LU W n pn
( h n s a o e n rt nC .Ld, f h n iCh n z i 4 0 1 S a x, ia Z a g h nP w r Ge eai o, t.o a x, a g h 0 6 2 , h n iCh ) o S n
机组热耗降低约 6 J ( h。而真空的提高需 以提 3 k/ k ) W・ 升 空冷 风 机 的转 速 为代 价 。汽机 背 压变 化后 机 组 发 电 功 率增 量 与空 冷风 机耗 电功 率 增量 之差 最 大 时 的凝 汽 器真空 , 为空冷机组的最佳背压。 为使机组热经济性最 佳, 调节 空冷 背压 在最 佳背压 附近 显得 尤为重 要 。直接 空 冷 系统 中 , 交换 面积 确定 后 , 于 汽轮 机排 汽 背压 热 对 的调节 方 法在工 程 实 际 中有 两 种方 法 :改 变空 气 流量 和 喷湿 。 11 改变 空气 流量 既空气 流量 控 制 . 空 气 流 量控 制 采 用 的实 际手 段 有 : 风墙 、 裙 、 风 百 叶窗 、 内部 热 风循 环 、 部 热风 循环 、 角 风机 、 速 电 外 调 双 机和调频风机。 中, 其 调频风机是空气流量控制的最佳 设 备 ,风墙 对 在冬 季 防止 大风 对散 热 器 的袭击 是 非 常 重要的, 同时在夏 季 可 以防止热 风再循 环 。

直接空冷机组最佳背压探讨

直接空冷机组最佳背压探讨

直接空冷机组最佳背压探讨摘要:直接空冷系统的运行管理贯彻“以安全为基础,以经济为主线”的原则。

通过加强直接空冷系统的运行管理和日常维护,使空冷系统始终处于良好的工作状态,保持较高的换热效率,为空冷机组的安全、经济运行提供保障。

关键词:空冷机组;安全经济运行The optimal operation of the direct air-cooling unitChen Xiangang(Datang Gansu Power Generation Co., Ltd.)Abstract: The operation managemen of tdirect air-cooling system is in principle of "security-based, economic main line". By strengthening the operation and management of direct air cooling systems and maintenance, air-cooling system is always in the good working condition, maintaining higher heat transfer efficiency, to provide protection for safe and economic operation of air-cooling units.Keywords: air-cooling unit; safe and economic operation随着大容量的直接空冷发电机组的在西北地区的快速普及,如何保证空冷机组在安全、经济工况下长周期的稳定运行已经是一个摆在各个空冷发电厂面前的一个实际问题,甘谷发电厂通过多年多的运行积累、试验总结出了自己的一套运行管理经验。

系统简介大唐甘谷发电厂技改工程2×300MW级燃煤发电机组于2007年12月底先后投产发电。

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管壁厚度 , m; A 一管壁导热系数 , m sK J .. ; / 管外空气的对流换热系数 , / ℃。 m. 经 近似计 算 , 内换 热热 阻 的数 量级 约 为 管 l 一, O 管壁导热热 阻的数量级约为 l ~, 0 管外换

图 3 背压随排气量 的变化规律
热热阻数量级约为 l ~, O 排汽管对环境 的散热量 主要是 由管外热阻决定的。因此 , 工程研究中, 式 ( 1 可以简化 为: 1)
式 中 , ( +s ) 求 。 的方法 为 :
,0 ‘
空冷凝汽器外侧 为空气强迫对流换热 , 通常 通过如下实验关联式计算 : u fR ) N = ( e 式中, u N 为空气对流换热的努赛尔数, u hd/ N = oe A ;e d 为管外空气对流换热 的特征尺度 , 根据不 同翅片管形式选取不同的尺寸作为特征尺度。A 凡为空气导热系数。R 为管外空气流动 的雷诺 e 数 ,e uev; 为管外翅片空间空气流通截面 R = d/ u 上的流速 , 为空气运动粘度。根据迎面风速 的 定义 , 最终可以得到管外空气对流换热系数 与迎 面 风速 的关 系 : = (F . 。 g I) ) 空气通过空冷凝汽器时, 横掠过翅片管 与管 壁发 生对 流换热 , 由测 定 的空气 量 和空 气 的进 口 温度可计算出管外对流换热的换热量; 根据测定 的管外壁温度获得对 流换热的对数平均温差 , 空 气侧的凝汽器表面传 热系数即可求得, 具体过程 如下 引:

糙度数 , 可按照式 A= ( eA d 查莫迪 图查出。 , R ,/ ) 式中 △为工业管道当量绝对粗糙度 ;
f .排汽总管的长度 , m; d 排汽 总管 的直 径 , 一 m; 扩 一流体在管路中的平均流速 ,/ ; ms
式 中 , 4 。ar D 为排汽 质量流量 , = D / 叮 , 。 d P为排 汽 密 度 ,gm 。 k/
Ke r y wo ds: Die tar c oi g;Ba k p e s r r c i o ln c r s u e;Ba k p e s r c rsue
0 引言
直接空冷机组以环境空气作为汽轮机排汽的 冷却介质。汽轮机的排气压力是直接空冷冷端系 统的综合指标, 其排气压力的高低直接影响到系统 的热经济眭。文中主要 目的将针对实际运行 的直
1 计算最佳 真空
11 最佳真空的计算模型 . 图1 为一典型直接空冷机组系统 图。每个风 机转速下对应一个凝汽器真空 , 提高风机转速真
空提高 , 汽轮机出力增加 , 机组发电功率增量与耗
收稿 日期 :2 1 0 1一1 2 修订 日期 :2 1 0— 0 0 1—1 O一3 1 作者简介 :李响 , 华北电力大学能源与动力工程 学院。
象, 出直接空冷机组凝汽器最佳背压的数 学计算模型, 理论上探 索研 究运行- ̄T的最佳 提 从 T - 背压及有关主要 因素对最佳背压影响的基本规律 , 为空冷机组的经济运行提供指导。 关 键词 : 直接 空冷 ; 背压 ; 凝汽 器 中图分 类号 :U 3 .. 文献标 志码 : 文章 编号 :09— 20 2 1 )2— 09— 3 T 8 134 B 10 33 (0 1 1 02 0
△Q=hA t t) 2 ( 一。
h 的求解公式 : :
h =4. 2co 8 . 一・ D 。
G 管外空气质量 流速 ,gs - l k/ ;
D 管壁 外 径 ,1 一 n.
图 4 背 压 随迎 风 面风 速 的 变化 规 律
管外散热量 就可求 , 即可确 定修正 系数 c 。 这样就可 以计算 出任意工 况下汽轮机 的排气 温 度, 进而求出该工况下的凝汽器压力。
Die tAi oi g Un tTh o y S u y o h r c r Co l i e r t d n t e n Op i a c p e s r tm lBa k- r su e
L in ,S N o g h i HE h — i HAO He k i HA IX a g U D n — a ,S N Z e we ,Z - a ,Z NG h — n S uf g a


( 6 )
() 7
删 = 币K F
() 2
d 管外对 流换热 量为 : ) Q = , ( — 。 。 。 t ) t
式中 , ^、 分别是汽轮机排汽量、 D 。 汽轮机排 汽焓和空冷凝汽器的凝结水焓 。 为换 热器迎 风面积 , 为迎面风速 , P为空气密度 , 为空气 c 定压比热, 为空气进 口温度。F为空冷器 的传 t 热面积传热系数通过下式计算口 : ]
2 1 年第 l 01 2期( 总第 18 ) 6期
应用能源技术
2 9
直接空冷机组理论最佳背压的研究
李 响。 孙东海。申哲巍, 赵贺凯。 张树芳
( 华北电力大学 能源与动力工程学院, 保定 0 10 ) 7 03
摘 要 : 了更好 地提 高直接 空冷机组 系统运 行 的 经 济性 , 中以直接 空冷机 组 为研 究对 为 文
。h 为 、 。 为空 冷器管 内外污垢热阻。h、。 空冷器管内外对流换热系数 , F 为管壁对数平均
。 。 为 空 冷 器 内外 、
经是有污垢 以后的数据。
12 排 气管道 阻力及压 损 . ( ) 汽管道 沿程 阻力 1排 排汽 总管 的沿程 阻力可表 示为 :
, ,2 .
a 测量空气 出口温度 , ) 求得出 口空气的平均
温度, : 即
£ ∑t 丑= £= ∑ 。
() 4 () 5
b 测量管壁温度 , ) 求得管壁的平均温度 , 即:
虑在内。顶部蒸汽上联箱与空冷散热器较为接 近, 其周围的环境温度受到凝汽器出 口热风的影l ti P we nv ri c o l f n r ya d P w rE gn e n , N rh C iaE e r o rU ies yS h o eg n o e n ier g c c t oE i
B o ig010 C ia adn 703, hn )
图 1 直接空冷机组系统图
36 0 0 F
N口 吼 F 南 一 D1 c e 一

3 0
应用能源技术
2 1 年第 l 期( 01 2 总第 18 ) 6期
记凝汽器热负荷 Q = h 一 ) ( 。 D ( h C C为修 正系数) 其中传热单元数为:
C 管外对流换热的对数平均温差为 : )
参考文 献
2 直接 空冷 系统参数的运行特性
为了更好的表述清晰各个因素对空冷系统真
3 结论
() 1 当迎风 面风速 , 汽轮机排气量和空气温 升不变时 , 背压随进 口空气温度的升高而升高。 () 2 当排气量变化 , 其他因素不变时, 背压随 汽轮机排气量的增大而升高。 () 3 当迎风面风速变化 , 其余条件不变时, 风 速逐渐变大时, 背压迅速降低之后趋于平缓。 文中提出的凝汽器最佳真空的确定方法 , 考 虑了汽轮机实 际运行 的各 种 因素对 最佳真 空 的影 响, 当机组背压偏离最佳值时, 调整背压大小 , 为直 接空冷机组的经济安全运行提供指导。从而保证 循环水泵在真正经济意的最佳组合方式下运行。
() 2 排汽管道局部阻力 排气 管道局 部 阻力 包括 经 过 管道 人 口、 道 管 出口、 弯头、 不等径三通和阀门等一系列管件时产 生的阻力 , 可表示为 :

T,
△z p:
厶g
(o 1)
式 中 : 管件 的局部 阻力 系数 , 量纲 。 无 查流 体力学 手册知 , 过 ( ) 可知 , 通 9式 各个
接空冷 机组 , 理论上探索研究 机组存 在的理 论最 从 佳背压 , 为空冷机组 的实 际运 行提供指导 … 。
电功率增量之差最大时为最佳凝汽真空。求最佳 风 机转速 下 的凝 汽 器 压 力 。 由于凝 汽 器 压 力 P 。 与饱和温度 t对应 , 以实质就是求最佳风机转 c 所 速下 的排汽温度 t 。
Ab t a t I r e o b t r i r v h i c i— o l g s se e o o c o e a o sr c : n o d r t et mp o e t e d r t arc oi y tm c n miM p r t n,b s d o e e n i ae n
drc arco n nta h beto td ,pooe i c arcoig cn e sro p m m i t i ol g u i s te ojc fs y rp sd dr t i ol od ne fo t u e i u e n i
p e s r t e t a d l r m h o ei x lr t n o e o e ai g c n i o s o e o t l r s u e ma ma i lmo e ,fo t e r t e p o ai n t p r t o d t n f t pi h c c o h n i h ma p e s r n ee a tfc o so p i l a k p e s r f c ft e b sc lw.a e a rc l g u i r s u e a d r lv n a tr n o t ma b c — r su e e e to a i a h st i o i nt h n e o o c o e a o o p o i e g ia c . c n mi p r t n t r v d u d n e i
e 求得凝汽器管外对流换热表面传热系数 )
为 Q a
。 =
() 8
上式 中A 。为凝汽器管外对流换热 面积 ,。 h 即可
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