汽轮机组低真空改造原理及凝汽器的优化设计_郑殿锋

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汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析

汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析

汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析发布时间:2021-05-28T08:48:15.173Z 来源:《电力设备》2021年第2期作者:左丽娟[导读] 使机组处于最佳真空状态,对于火电厂运行具有十分重要的现实意义。

(国家电投开封分公司发电部河南开封 475000)摘要:近年来,我国发展迅速对汽轮机了解越来越透彻,汽轮机真空系统是化工装置和发电厂的重要系统之一,由多个辅助系统组成。

凝汽器设备是汽轮机的重要组成部分,直接影响整个汽轮机组的可靠性、安全性、稳定性,与装置的稳定运行密切相关。

汽轮机运行的重要指标之一是凝汽器真空度。

凝汽器真空度反映了凝汽器的综合性能。

凝汽器真空下降,会增加机组汽耗,保持凝汽器最有利真空,以及良好运行,对企业节能有重要的意义。

本文主要探讨汽轮机凝汽器真空下降的原因,并提出相应的处理措施,促进汽轮机凝汽器的安全有效运行。

关键词:汽轮机凝汽器;真空降低;原因;措施;探析引言凝汽器真空是火力发电厂监视的重要参数,真空的高低直接关系到整个电厂的安全性和经济性。

以660MW超超临界机组为例,真空下降1kPa影响煤耗约2.35g/kW?h,影响热耗率约0.25%,在当前节能降耗的严峻形势下,足见真空这一指标对电厂热经济性及电厂效益的重要性。

另一方面,真空下降也会引起汽轮机轴向位移增大,推力瓦过负荷,排气温度升高,气缸中心线变化引起机组振动,蒸汽流量增大,机组叶片过负荷等异常,对机组安全运行构成严重威胁。

因而,无论从经济性还是安全性,探讨如何解决真空偏低的问题,使机组处于最佳真空状态,对于火电厂运行具有十分重要的现实意义。

1汽轮机凝汽器真空的原理及作用汽轮机凝汽器将汽轮机的循环冷凝水循环利用,将汽轮机排汽冷凝成水,在排汽处制造并维护真空,是一种换热器。

汽轮机排汽端真空在大气压中的比例,是凝汽器的真空度。

汽轮机的排汽被冷凝成水,迅速缩小比容,是形成真空环境的基础。

由于排汽凝结成水,出现急剧减少体积,内部高度真空。

汽轮机真空偏低原因及提高真空的措施

汽轮机真空偏低原因及提高真空的措施

汽轮机真空偏低原因及提高真空的措施1、概述汽轮机凝汽器真空状况不但影响机组运行的经济性,往往还限制机组出力。

例如125MW汽轮机组,当其他运行条件不变,如真空由96KPa降低到93KPa,则耗煤也要增加12.54Kg/Kwh;又如200MW汽轮机组当真空由96KPa降低到93KPa时,则耗煤也要增加12.54Kg/Kwh。

由此看出,在火力发电厂中,应把汽轮机凝汽器真空问题作为重要的节能方式作为研究。

根据各厂的具体情况,制定出提高真空的确实可行措施,以保证机组的安全经济运行。

2、汽轮机凝汽器真空偏低的主要原因汽轮机凝汽器系统的真空问题与热力系统的设计合理与否、制造安装、运行维护和检测的质量等多种因素有关,必须根据每台机组的具体情况进行具体分析。

汽轮机凝汽器真空偏低的主要原因有:1.汽轮机真空系统严密性差,对大型凝汽器的真空系统,其漏入的空气量一般不应超过12Kg/h—15Kg/h。

有的机组运行中,实际漏入的空气量远远超过这个数值,竟达到40Kg/h,升至更大,对汽轮机组的真空影响很大。

电力部部颁标准规定,汽轮机真空下降速度平均每分钟不大于266Pa/min—399Pa/min。

然而,有许多机组在做严密性实验时,其真空下降速度大大超过这个规定,有的竟达1000Pa/min—2000Pa/min,有的国产200MW机组,真空下降速度达到了2700Pa/min—4000Pa/min,还有的个别机组,根本无法做真空严密性实验,这说明真空系统漏气太大。

对200MW汽轮机组,当真空系统每漏入11Kg空气时,则真空度要下降1%。

漏空的主要部位有:低压汽缸两端汽封及低压汽缸的接合面,中低压汽缸之间连接通道的法兰连接处,低压汽缸排气管与凝汽器喉部联接焊缝,处于负压状态下工作的有关阀门、法兰等处。

2.设计考虑不周或循环水泵选择不当。

循环水泵出力小,使实际通过凝汽器的冷却水量远远小于热力计算的规定,从而影响真空。

一般凝汽器的冷却倍率m应为50—60,对大型凝汽器,该冷却倍率还要适当大些。

汽轮机凝汽器真空低原因分析及处理措施

汽轮机凝汽器真空低原因分析及处理措施
第 15卷 第 1期
V01.15
No.1
重庆 电力高等专科学校学报 Journal of Chongqing Electric Power College
2010年 2月 Feb.2010
汽轮机凝汽器真 空低原 因分析及处理措施
李保 忠 ,丁柏 寿
(华 电包头发 电有 限公 司 ,内蒙古 包头 014013)
在调试 和投 产运 行 中 ,这 2台机 组凝 汽器 的真 空 和 采用 管接 头连 接 的情 况 下 ,尽 量 采 用 球形 接 头 的 管 端差仍 不 能达到 预期 的数值 。这 不仅仅严 重 的影 响 接头 。
了汽轮机组的经济性 ,同时也对汽轮机组 的安全运 行造成 了一定 程度 的威 胁 。因为机 组严 密性差 必将 导致凝 结水含 氧量 超 标 ,会 对 凝结 水 管 路 和设 备 造 成腐蚀。汽轮机组的真空系统是 由抽真空系统和密 封蒸汽 系统两 部分 组 成 ,其 作 用就 是 用 来 建立 汽 轮 机组 的低 背压 ,也就是 用来 建立 凝汽 器 的高真空 ,使 蒸 汽能够 最大 限度 的 把热 焓 转 变 为 汽 轮机 的动 能 。 但 随着机 组运行 时 间 的增 加 ,机 组 真 空 系统 真 空 度 降低 现象普 遍存 在 ,凝 汽 器真 空 对 机组 经 济 效 益 影 响较大 ,凝汽器 真空值每变化 1kPa,将影 响供 电煤 耗约 3g/kW.h,怎样提高机组 的真空 ,汽机专业人 员一 直在探 索 ,总结 出以下 三个 措 施 。
的 N600—16.67/538/538型亚临界 、一 次 中间再热 、 及连 接件接 口很 多 ,其 漏气 的可 能性就 必然增 加 ,所
高中压合缸 、单轴 三缸 四排汽凝汽式汽轮机。凝 汽 以在安装这些管道时 ,要保证其连接 口的严密,应采

论对运行真空低的汽轮机组应采取哪些改进措施

论对运行真空低的汽轮机组应采取哪些改进措施
组产生振动 ; 真空过低时还会增 强汽轮机和冷凝管的振动 , 破坏凝汽 管直接引入 , 前后轴封阻力不 等 , 前后送汽压力难于调整 , 导致 了小 器水侧 的严密性 。但是真空也不是越 高越好 ,因为真空过高的情况 机前后轴封漏空气 。 ( 2 ) 汽机轴封磨损严重 , 径 向间隙偏大。 轴封间隙 下, 当蒸 汽在汽轮机末级动叶斜 切部分已达膨胀极限时 , 汽轮机功率 的大小 、 轴封 的完好程度也是造成轴封漏泄的较重要因素 。 不再随真空提高而增加。而龙煤虹焱热 电公司现运行两台汽轮发电 2 . 3 真空降低对机组的影 响 机组 ,型 号为 : C 1 2 — 3 5 / 5中压 单 缸 抽 气式 机 组 ,额 定 发 电量 为 主要表现为以下几个方面 : ( 1 ) 当汽机的排汽压力 、 温度升 高 , 蒸 1 2 MW , 主蒸汽压力为 3 . 5 M p a , 设计凝汽器额定真空为 0 . 0 8 6 Mp a 。汽 汽在机 内的可用焓降减少 , 蒸汽在凝汽器 中的冷源损失增大 , 机组效 轮发电机组真空系统包括轴封、凝汽器、射水式抽气器等设备 。 自 率下降 , 机组 出力减少 。( 2 ) 凝汽器真空下降较大而排 汽温度上升较 1 9 9 3年 7月运行 以来 , 至今 已经 2 0年 , 随着设备逐渐老化, 汽轮机组 高时,将使排汽缸及低压轴承座等部件受热膨胀 ,引起机组 中心偏 运行长期达不到额定真空值 , 在0 . 0 8 0 ~0 . 0 6 4 MP a 之间波动。给机组 移 , 机组发生较大振动 。( 3 ) 真空降低 , 要维持机组负荷不变 , 需增加 安全稳定运行埋下 了严重的安全隐患并且影响了机组经济运行 。只 蒸 汽流量 , 引起末级 叶片可能过负荷 , 轴 向推力增大 , 推力 瓦温度升
电厂运行人员的主要监视参数 。真空提高 , 机组出力增加 ; 真空降低 循环冷却水 回水阀门未全开 , 未经风机冷却 , 也可使水塔 出水温度升 l k P a , 汽轮机的汽耗 量将增加 1 . 5% ~ 2 . 5%; 真空过低 , 汽轮机的排 高 , 真空下降。 2 . 2 . 5轴封密封不 良。 ( 1 ) 汽机轴封送汽不合理 , 机组运 汽温度将升高 , 使得低压缸或低压轴承座等部件受热膨胀 , 甚至使机 行 时,汽机的轴封送汽 由于前后轴封 由同一根管道从 主机轴封供汽

汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析

汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析

汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析摘要:火电厂汽轮机组在运行过程中真空系统的真空度偏低的问题对汽轮机组的正常运行有着极大的影响。

凝汽器的真空过低,即汽轮机的排汽压力提高,这不仅减小汽轮机的功率,降低装置的经济性,且由于排汽压力、温度高于设计值,使汽轮机排汽部分及凝汽设备运行的安全性受到影响。

而导致汽轮机组低真空最为常见原因的就是因为汽轮机组真空系统气密性不达标所造成的。

为此我们就要采用相关的技术措施,来对火电厂汽轮机低真空运行问题进行有效的分析,处理,以确保汽轮机组的正常运行。

关键词:凝汽器真空; 真空度下降原因分析;处理1.汽轮机凝汽器真空凝汽器真空度指的是大气压中汽轮机低压缸排气端真空百分比,这是判断汽轮机组的重要指标,同时也能考核凝汽器的总体性能。

2. 真空度下降原因分析2.1真空系统空气渗漏如果冷凝器真空系统遇到某些情况,例如外部空气渗透,空气将首先通过以下两种主要方式之一进入。

首先,主要原因是如果整个机组的真空系统内部存在非常不均匀的密封状态,其次,也是因为空气可以与少量蒸汽气体一起直接进入冷凝器空气循环系统,这与当整个真空系统处于非常不平衡和紧密的状态时,空气直接进入冷凝器中的整个外部空气系统的事实相反,整个外部气体系统与少量蒸汽空气一起进入整个冷凝器单元的泄漏将很小。

因此,整个机组真空系统空气中大量漏水意味着整个机组的水处于负压状态,所有部件接触的机械密封性不够好,这可能直接导致水系统大量漏水。

此外,冷凝器的真空度和管道的密封性不可避免的同时受到系统在许多方面性能变化的影响,如给水加热器、低压缸、蒸汽轴油封和轴向真空排气系统的气密性。

因此就必须严格对真空泵内工作时水压力分布和压缩空气流量方向进行正确合理地控制,以尽量维持水泵正常水泵的真空抽吸换气能力,保证真空泵凝汽器产生的水泵正常排出真空。

2.2循环水的温度较高循环水是用来冷却汽轮机低压缸中排出的气体温度的,其温度也会对凝汽器的真空度造成一定的影响。

汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析

汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析

汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析发布时间:2022-08-30T08:20:20.616Z 来源:《当代电力文化》2022年第8期作者:官卓锐[导读] 火电厂汽轮机组在运行过程中着遍存在着真空系统的真空度偏低的问题这就对汽轮机组的正常运行有着极大的影响官卓锐中海油文昌天然气发电有限公司海南省 571300摘要:火电厂汽轮机组在运行过程中着遍存在着真空系统的真空度偏低的问题这就对汽轮机组的正常运行有着极大的影响,有时甚至还会出现安全事故始人们的生命财产安全造成巨大的损失。

而且由于不同的汽轮机组自身的工作性能也存在着一定的差异因此这就导致汽轮机组低真空产生的原因有很多其中最为常见的原因就是因为汽轮机组真空系统气密性不达标所造成的。

为此我们就要采用相关的技术措施来对其火电厂汽轮机低真空运行问题进行有效的分析和处理,以确保汽轮机组的正常运行。

关键词:汽轮机;凝汽器;凝汽器真空;真空下降1引言:在机组发电的过程中,汽轮机是实现热能向机械能转化的设备,所以说在这个过程中汽轮机真空对于转化效率有很大的影响,保持较高的汽轮机真空度,能够有效提升设备效率,减少能耗和汽耗。

基于此,我们需要针对汽轮机真空系统展开研究,探索和了解导致汽轮机真空降低的原因,并提出针对性对策。

2汽轮机运行过程中真空下降的原因2.1机组负荷的影响当汽轮机机组负荷升高,相应的汽轮机低压缸排汽量越大,凝汽器热负荷越高,凝汽器真空也会随之下降,如果凝汽器真空下降到一定的数值,一般情况下都要限制机组出力,降低机组负荷,借以维持凝汽器真空。

相反,机组负荷降低,凝汽器真空就会升高。

另外,如果汽轮机组相应的高、低压加热器退出运行,那么,这部分蒸汽就会进入凝汽器,凝汽器相应的热负荷就会增大,机组带同样的负荷最终排入凝汽器的蒸汽量就会增加,引起凝汽器真空下降,相反,加热器的投运,机组带同样的负荷最终排入凝汽器的蒸汽量就会减少,凝汽器真空也会随之升高。

因此,在相同的机组负荷下,高、低压加热器的投停,也会影响凝汽器的真空度。

C15—3.43汽轮机凝汽器真空低的原因分析及改进措施

C15—3.43汽轮机凝汽器真空低的原因分析及改进措施

C15—3.43汽轮机凝汽器真空低的原因分析及改进措施摘要:本文对C15-3.43汽轮机在运行中真空低的原因进行分析,并提出了解决措施。

关键词:汽轮机;真空;分析;措施前言汽轮机是利用蒸汽的热能转换成汽轮机转子旋转的动能从而带动发电机转子旋转的原动机。

蒸汽在汽轮机内完工后排往凝汽器,并凝结成水重新送回锅炉作为给水使用。

凝汽器内的真空度的高低直接影响到机组的安全性和经济性。

1.汽轮机在运行中有关凝汽器真空的原理简介1.1汽轮机在运行中凝汽器形成真空的原理汽轮机在正常运行中,凝汽器内的真空的形成是由于汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水时,其比容急剧缩小而形成的。

由于汽轮机排汽中含有少量的不凝结气体,凝汽器本身及其连接系统也存在漏气处,有部分空气漏人凝汽器内,所以须用抽气器将气体连续不断地从凝汽器中抽出,以维持凝汽器在真空下连续运行。

1.2凝结器的真空形成和维持必须具备的条件:(1)凝汽器铜管必须通过一定的冷却水量;(2)凝结水泵必须不断地把凝结水抽走,避免水位升高,影响蒸汽的凝结;(3)抽汽器必须把漏入的空气和排汽中的其它气体抽走。

1.3凝汽器真空低的危害(1)使排汽压力升高,可用焓降减小,不经济,同时机组出力有所降低;(2)排汽温度升高,可能使凝汽器铜管松弛,破坏严密性;(3)排汽温度升高,使排汽缸及轴承座受热膨胀,引起中心变化,产生振动;(4)汽轮机轴向位移增加,造成推力轴承过载而磨损;2.C15-3.43汽轮机真空系统简介韶钢能环部发电分厂CDQ作业区有两台C15-3.43汽轮发电机。

其额定工况下凝汽器设计真空为-91.3KPa。

其真空系统主要是由凝汽器、射水泵、射水抽气器、凝结水泵、循环水泵、冷却塔等组成。

当汽轮机的排汽进入凝汽器的汽侧空间,被铜管内的循环水带走热量,排汽被凝结成水,被凝结水泵升压带走,不凝结气体被抽气器抽走。

带着排汽热量的循环水排往冷却塔,冷却后再通过循环水泵送往凝汽器循环使用。

提高凝汽器真空度及所进行的节能改造

提高凝汽器真空度及所进行的节能改造

提高凝汽器真空度及所进行的节能改造汽轮机作为电厂重要的运行设备,其正常稳定的运行,不仅可以保证电厂的正常生产,同时也能为电厂节约生产成本。

但汽轮机在运行时凝汽器真空度低是影响其正常运行的关键,所以为了保证机组的正常运行,需要对凝汽器真空度低的原因进行分析,并通过对其进行改造,从而达到节能的目的,以提高电厂经济效益的实现。

文章中以某电厂机组的状况为例,对该电厂汽轮机真空度的原因进行了分析,并提出了具体的节能改造措施。

标签:汽轮机;凝汽器;真空系统;节能降耗引言在电厂机组运行时,导致凝汽器真空度低的原因较多,一旦真空度偏低,则会导致汽轮机的出力也随之降低,增加煤的耗费量,而且这种情况会随着真实度的不断下降而有所严重。

所以提高汽轮机的真空度,是电厂节能降耗的关键。

提高凝汽器的真空度需要对其进行节能改造,其可以通过对循环冷却水系统、查漏、投运清洗装置及降低射水池水温等方法来实现节能的目的。

机组经过节能改造后,可以有效的提高凝汽器的真空度,降低机组的能耗,从而达到节能的目的。

1 电厂机组状况本文以某电厂配备的三炉两机,以母管制运行方式进行运行的机组为例,在机组投产一年进行计划停机检修时发现,1号汽轮机凝汽器铜管有污垢及冷却塔风机的填料,铜管表面、隔板和凝汽器大门严重腐蚀。

对 1 号汽轮机凝汽器进行灌水试验,发现有 3 根铜管穿漏。

对1号汽轮机进行真空严密性试验,试验数据表明:1号汽轮机在1min内真空下降了0.005MPa,超过了《汽轮机运行规程》中的规定(2~6min内每min真空下降的平均值在0.004MPa以内),所以可以判断出1号汽轮机真空严密性较低,存在着内漏的情况。

2 导致汽轮机真空度低的主要原因(1)当循环冷却水水量不足时,其温度升高的较快,这是导致真空度下降的主要原因。

凝汽器排汽饱和温度计算公式t2=t1+?驻t+?滓t可知:当循环水量不足导致温升增加时,在其它参数不变的条件下,则凝汽器真空降低。

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凝汽器背压由 5~
1.锅炉 2.高、中压缸 3.低压缸 4.凝汽器 5,6.低加 7.除氧器 8,9.高加 10.用 户 11.热网加热器 12,13.关断阀 14.发电机
7 kPa 左 右 升 至 30~45 kPa,低压 缸排汽温度由
30~40℃升至 69~78℃(背压对应的饱和温度)。经过凝汽
力出版社,2008.
(编辑 立 明)
!!!!!!!!!! 作者简介:郑殿锋(1979—),男,工程师,主要从事汽轮机辅机设备设
计工作。 收稿日期:2014-02-13
机械工程师 2014 年第 4 期 265
3结语
不同机组的运行状况、工程进度、经济性评价选择其使用
为了满足高效环保的需求,开发了降低汽轮机漏汽 范围。今后将继续致力于扩大汽轮机新型汽封技术和间
量、提高效率的新型汽封技术和间隙控制技术。这些新技 隙控制技术的应用,力求通过高可靠性的产品对节能减
术都是在验证设备上对实用性能及可靠性进行验证后在 排作出贡献。
为今后电厂的低真空改造提供设计依据和参考。
关键词:低真空;改造;凝汽器;优化设计
中图分类号:TK 26
文献标志码:B
文章编号:1002-2333(2014)04-0264-02
0引言
入高压缸、中压
随着我国经济的发展,工业化进程加快,农村劳动力 缸、低压缸,低压
向城市集中,城区面积逐年变大,城市供暖要求也逐渐变 大。但受地理条件制约以及政府整体规划要求,并不能在 所有需要供暖的地方建设新的供热电厂,而原有电厂的 供暖能力还不足,所以在原有机组上进行改造,余热再利 用,增加机组效率,增大供暖面积就成了当下一些电厂势 在必行的改造方案 。 [1]
器的第一次加热,热网循环水回水温度由 50℃提升至
66~75℃(凝汽器端差 3℃),然后经热网循环泵升压后送
入首站热网加热器,将热网供水温度进一步加热后供向
一次热网,见图 2。
机组在纯凝工况运行时,退出热网循环泵及热网加
热器运行,恢复原循环水泵及冷却塔运行,凝汽器背压恢
复至 5~7 kPa。
2 低真空改造后对凝汽器的影响
泄漏,应将铜管换成不锈钢管,同时在凝汽器的膨胀方向
上设置膨胀节。另外,由于温度高,垂直方向上的热膨胀
量也增大,如果原机组为弹性支撑,则热膨胀所产生的力
将作用在低压缸的底座上,有将低压缸顶起的趋势,存在
安全隐患,因此弹性支撑的膨胀节应改成刚性支撑(大连
泰山电厂改造时
喉部补偿节
后水室膨胀节 在凝汽器后水室
低真空供热改造后,排汽压力、温度均相应升高,凝
汽器壳体及换热管膨胀量均有较大变化,并且管束内部
循环水压力、温度都有较大提高,对于凝汽器管束的胀口
强度、运设计
1)改造后对凝气面积的优化设计。改造后循环水温、
水量都发生变化,凝汽器面积要求重新核算,一般情况凝
水速 /(m·s-1)
2.5
2.3
2.1
1.9
1.7
1.5
1.3
1.1
0.9
0.7
0.5
0.3
0.1
6
8
10 12 14 16 18
冷却水流量 (/ 103 t·h-1)
图 4 改造前凝汽器冷却水速与水量关系图
水速 /(m·s-1)
3.2 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
强度方面要求的都非常高,这里着重对该电厂 135MW 机 回水管路、热网泵和加热器进行核算改造,将热网一次网
组的低真空改造的凝汽器改造方案做一下详细介绍。
回水引入凝汽器水侧,用于吸收汽轮机乏汽热量,提高一
1 汽轮机组低真空改造原理
次网供水温度,然后串联到一次网热网加热器进行二次
1)原机组运行方式。主要是纯凝工况和抽汽供暖工 加热,实现对外供热。
等等,要做详细设计和改造方案,才能保证改造后的机组
高效稳定运行。
[参考文献]
[1] 李勤道,刘志真.热力发电厂热经济性计算分析[M].北京:中国
电力出版社,2008.
[2] 中国动力工程学会.火力发电设备技术手册[M].北京:机械工
业出版社,2002.
[3] 史月涛,丁兴武,盖永光.汽轮机设备与运行[M].北京:中国电
汽器面积都会增加,如果增加则需要对凝汽器内部管束
进行更换或增加管子,以保证凝汽器面积 。 [2]
2) 运行温度高对凝汽器强度方面的影响和改进:改
造后循环水温度升高,由于换热管与凝汽器壳体材质不
同,因此受热膨胀影响也不同,此时应该重新换热管和凝
汽器壳体的热膨胀量,尤其换热管是铜管的凝汽器受热
膨胀影响更大,容易产生换热管和管板之间的开焊,导致
以大连泰山电厂为例,该电厂的 135MW 机组是由哈
转子拖动发电机 发电,做完功的 蒸汽进入凝汽 器,蒸汽被凝结 后 通 过 低 加 、除 氧器、高加加热 后再回到锅炉,
2 1 10
12 11 14
3
13
13
98
4
6
5
7
图 1 机组改造前运行示意图
尔滨汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、双缸、单轴、 双分流、双抽、凝汽式汽轮机,凝汽器设计背压 4.9 kPa。 电厂热效率仅为 38%左右,近 60%的热量白白的损失掉,
为了充分利用这部分冷源损失,改造后,在供暖期通过低 阀 12 打开,一部分蒸汽通过热网加热器加热供暖水,供暖
真空运行将供热系统的热网循环水引入凝汽器作为冷却 水经过泵进入到千家万户,供暖后冷却下来的水再回到热
循环水,提高汽轮机的排汽压力,降低凝汽器的真空度, 网加热器被加热,以此循环运行。
增加排汽温度,利用排汽的汽化潜热加热热网循环水,这
况运行,纯凝时循环水系统和热网系统自成一体,运行示
3)机组改造后的运行方式。在采暖供热期间低真空
意图见图 1。
循环水供热工况运行时,机组纯凝工况下所需要的冷水
纯凝运行时关断阀 12 关闭,锅炉加热的蒸汽依次进 塔及循环水泵退出运行,将凝汽器的循环水系统切换至
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
侧设置了膨胀
节,同时将弹性
支撑改成刚性支
撑,凝汽器上部
底座
图 3 凝汽器优化设计改动部分
与低压缸连接部 位改成膨胀节结 构,见图 3)。
3)低真空供暖期热网水量小对凝汽器的影响和改进。 改造后循环水由冷却塔冷却改成热网水冷却,此时水量 相当于正常 THA 工况运行时的 50%,此时凝汽器内水速 降低,以大连泰山电厂为例,改造前纯凝工况循环水量大 约 18 000 t/h,设计水速 2.1 m/s,改造后供暖期循环水量 7 600 t/h,此时水速只有 0.9 m/s(见图 4),如果循环水混 浊,混浊物容易在凝汽器换热管内壁堆积,降低凝汽器换 热效果,此时应关闭其中一侧循环水阀门,使凝汽器半侧 运行的方式,此时凝汽器管内流速大约 1.8 m/s(见图 5), 满足运行要求 。 [3]
解决方案
SOLUTION 工艺 / 工装 / 模具 / 诊断 / 检测 / 维修 / 改造
汽轮机组低真空改造原理及凝汽器的优化设计
郑殿锋 (哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司,哈尔滨 150090)
摘 要:文中说明了未来一些地区机组低真空改造的必要性,通过对大连泰山电厂低真空改造凝汽器优化设计的分析
和实际应用,提出了低真空改造对凝汽器的要求和需改造的部件,以及需注意的方面,涵盖了设计到运行方面的要求,
(编辑 立 明)
实机上应用的,在所有机组上都没有出现问题。除了在新 机组上应用之外,还可以用于旧机组的小范围改造,得到
!!!!!!!!!! 作者简介:王淑琴(1961—)女,工程师,主要从事汽轮机技术工作。
较高的投资回报。新技术在单缸汽轮机上使用可以根据 收稿日期:2014-01-06
264 机械工程师 2014 年第 4 期
解决方案
工艺 / 工装 / 模具 / 诊断 / 检测 / 维修 / 改造 SOLUTION
热网循环泵建立
起来的热水管网
1 10
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循环水回路,形成 新的热交换系统。 循环水回路切换 完成后,进入凝汽 器的水流量降至 6 000 ~9 000 t/h,
图 2 机组改造后运行示意图
形成一个闭式循 环系统。此时凝 汽器所用冷却介
1.锅炉 2.高、中压缸 3.低压缸 4.凝汽器 5,6.低加 7. 除氧器 8,9.高加 10. 用户 11.热网加热器 12,13.关断阀 14.发电机
其中最大损失为凝汽器的冷源损失,约占总损失的 60%。 质一般为系统外冷却水;当机组在冬季需要供暖时,关断
2)机组改造内容。机组对低压通流部分进行改造,保
样不仅提高热网循环水水温,还提高了整机的热效率。该 证机组背压提高,排汽温度提高到 75~80℃,满足机组背
机组改造过程中核心的改造部件之一为凝汽器,因为改 压提高的安全性;对凝汽器重新进行计算和改造,满足凝
造前后机组运行条件变化非常大,对于凝汽器的换热及 汽器温度升高和水室压力增大的安全性;对热网一次网
4500
6750
9000 11250
冷却水流量 (/ t·h-1)
13500
图 5 凝汽器半侧运行冷却水速与水量关系
4结论 机组的低真空改造对于电企以及政府的规划有着重
要意义,适应当前节能高效的企业发展要求,解决了许多 电厂面临的实际问题。电厂前期需对周边的热用户发展 情况做充分调研,结合企业自身的机型特点,制定适应合 理的改造方案非常重要。这其中凝汽器的改造更要结合 实际运行需要,载荷变化、温度变化、压力变化、介质变化
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