双背压凝汽器抽空气管路改进的可行性研究
某热电厂660MW双背压机组凝汽器抽真空改造效果探讨
某热电厂660MW双背压机组凝汽器抽真空改造效果探讨作者：刘奇彬来源：《科技创新与应用》2017年第10期摘要：某热电厂采用的660MW双背压机组凝汽器存在真空系统不严密的情况，为了改善这一现象，提高机组的运行效率，本公司以相关试验为基础，对双背压机冷凝器进行了抽真空系统改造，改造效果较好。
文章以此进行探讨，希望为同类问题提供一些帮助。
关键词：660MW双背压机组；凝汽器；抽真空系统；系统改造在发电厂的实际运行过程中，蒸汽器的运行会对汽轮机产生重要的影响，如果蒸汽机运行状况良好，将会大幅提高汽轮机的性能，从而为发电厂创造一定的经济利润。
在凝汽器的相关参数指标中，真空数据指标是最具重要性的一项检测指标，能够对凝汽器的运行起到密切的监视作用。
本文中所研究的是某热电厂660MW汽轮机机组。
通过对该汽轮机的运行情况进行分析，发现可以通过对凝汽器的抽真空系统进行改造，提升机组的运行效率。
1 某热电厂汽轮机组综述1.1 蒸汽器某电厂所选用的汽轮机规格及型号为2x660MW，N660-24.2/566/566型。
该汽轮机生产厂家为广州汽轮机有限公司，气缸类型为超临界、单轴三缸四排汽、蒸汽式。
在选择凝汽器时，选用N-40000-1型蒸汽器。
该种蒸汽器双背压、单流程、且双壳体、表面式、能够横向配置。
蒸汽器的壳体底部直接与热井相连，在上方布置低压型加热器，减温减压器和抽气管等。
抽空气管布置在中心位置，便于抽吸不凝结的气体[1]。
1.2 真空泵选用真空泵作为本次改造试验的抽真空设备，一共有三台，其型号2BW4353-OEK4型，圆水环真空泵，容量为50%[2]。
系统为闭式循环，进水口选用凝结水，采用供水密封式对真空泵轴封。
启动真空泵工作时，具体流程为先启动电机，打开冷却水阀和系统进汽阀，系统进入运行状态后，气体会通过进气管到达真空泵中，进行压缩后会通过排气管排放到分离器中。
在运行中，工作液由调节器进入到分离器中，随后经过换热器再送入真空泵中，构成一个封闭的循环系统。
抽凝式汽轮机改造为抽背式汽轮机的可行性研究
抽凝式汽轮机改造为抽背式汽轮机的可行性研究常序庆;王芳【摘要】Taking turbine reformation in Yankuang Guotai Chemical Engineering Company Ltd. as an example, necessity and feasibility were proved for double extraction condensation turbine reformed to back pressure extraction turbine;author has introduced the reformation situation of turbine and the running situation after its reformation;has compared the running parameters before and after reformations of turbine. Result indicates that the total refor-mation fee of this project is about 3 650 000 Yuan RMB, the totally expense for selecting and purchasing the similar electric generator set is about more than 20 000 000 Yuan RMB, the saved expense for only this one item exceeds 16 000 000 Yuan RMB.%以兖矿国泰化工有限公司汽轮机改造为例，论证了双抽凝汽式汽轮机改造为背压抽汽式汽轮机的必要性和可行性；介绍了汽轮机的改造概况和改造后的运行情况；对比了汽轮机改造前后的运行参数。
大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案
密级检索号16-100066浙江省电力试验研究院科学技术文件大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案二〇一〇年二月大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案编写者：审核者：审批者：批准者：目录1 引言 (1)2 国华1000MW机组凝汽器失去双背压功能的运行状况 (3)3 乌沙山600MW机组凝汽器失去双背压功能的运行状况 (4)4 双背压凝汽器抽空气系统连接方式分析 (5)5 乌沙山600MW机组凝汽器抽空气系统改造方法与效果评价 (7)6 分列、并联式抽空气管路的改进方案 (8)7 节能改进效益估算 (10)附录1：国华宁电B厂＃5机组168小时满负荷试运的DCS真空系统运行参数图 (11)附录2：国华宁电B厂凝汽器双背压改造研讨会会议纪要 (12)摘要本文针对神华浙江国华浙能发电有限公司B厂两台1000MW超超临界机组以及大唐乌沙山发电有限公司四台600MW超临界机组所配置的双背压凝汽器失去背压差异的问题，开展了分析研究工作，提出了将双背压凝汽器原先的串联式抽真空管路改造为分列、并联式连接方式的解决方案，并对改进效益进行了计算评估。
关键词双背压凝汽器抽真空系统节能改造1 引言1.1 单背压凝汽器和双背压凝汽器600MW、1000MW等大型汽轮发电机组通常采用两只低压缸、四排汽形式的配置型式，因此需要有两只凝汽器。
若循环水是并列地从母管进入两只凝汽器，又同时流出两只凝汽器后汇入母管，由于流经两只凝汽器的循环水温度是相同的，所以凝汽器压力应该是一致的，称为单背压凝汽器；若循环水首先流经一个凝汽器，待温度提高后再进入第二个凝汽器，由于循环水温度不同，造成凝汽器压力有差异，形成高、低压凝汽器，又称为双背压凝汽器。
浙江省内亚临界、超临界600MW机组除宁海电厂的四台机组采用单背压凝汽器外，其它如北仑、嘉兴、兰溪、乌沙山、乐清等电厂机组都采用双背压凝汽器。
超超临界1000MW机组除北仑三期的两台机组采用单背压凝汽器外，其它如玉环、宁海等电厂机组都采用双背压凝汽器。
百万级机组双背压凝汽器真空抽气系统改造分析
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百万级机组双 背压凝汽器真 空抽气系统改造分析
张 宁 ， 邰 军
（ 江神 华 国华 浙 能 发 电有 限 公 司 ， 江 宁波 ３ ５ １ 浙 浙 １ ６ ２）
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摘 要 ：针 对神 华 国华浙 能发 电有 限公 司 Ｂ厂 ２台 Ｉ０ ＭＷ 超超 临界 机 组 配置 的双 背压凝 汽 Ｏ０
环 水
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８ ０元 ／计算 ，则 ＃ ０ ｔ ６机组 抽 真空 系统 节 能改 进后 ， 每 年 可节省 燃料 费用 达 ４ ０万元 ， 济效益 十分 可观 。 ０ 经 故 建议 公 司及早对 ＃ ５机组作 出双背压 改造 ， 以取得更 好 的经 济效 益 。
｝ ≠ ６机组 改造 后 ， 常运 行 时 ， 空 泵 Ａ、 别对 正 真 Ｃ分
低 压 凝汽 器 、 压凝 汽器 抽 真 空 ， 高 Ｂ泵为 备 用 ， 空泵 真 出 口母 管联 络 阀 （ 动 隔离 阀 ） 气 全关 ， 以确 保 两只凝 汽
器 满足双背 压运行 要求 。
１２ １
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压 力差
表 ２ 国华 宁 电 ６号 机 组 抽 真 空 改 造 后运 行 参数
可 以实现 并联 、 分列 运行 ， 但是 在夏 季满 负荷 等特 殊工 况下 ， 启动 ３台真 空泵 ， 样 真空 泵组 处新 加装 的 ２ 将 这 只气 动 隔离 阀就会 开 启 ， 、 压 抽 气管 道 将会 联通 ， 高 低 从 而在 一 定程度 上互 相干 扰 ，致 使 无法 实现 机组 双背 压功 能 。
的机会 ，对 ＃ ６机组 原先 的真空抽 气管道 进行 了改造 ，
由原来 的串联 方式 改为并联 连接方 式 。 如图 ３ 示 。 所 即 从 高 、 压凝 汽器 内分 别接 出 ２根抽 空气 管路 ， 低 汇合成
双背压凝汽器抽空气系统优化
双背压凝汽器抽空气系统优化本文以某厂660MW机组双背压凝汽器抽空气为例，分析了凝汽器高、低压侧压差偏离设计值产生的原因。
介绍了该厂对抽空气系统进行的两次节能改造，对比分析了改造前后的节能效果，希望对同类型机组的冷端节能优化具有指导意义。
标签：双背压凝汽器；抽空气系统；蒸汽喷射器引言目前，很多双背压凝汽器机组在设计时，采取了高、低测凝汽器抽空气管道中间加节流孔板串联抽气的方式。
由于节流孔板的尺寸选择不合适或调节阀的开度选择不合适，那么就会导致凝汽器低压侧的抽气受到排挤[1]。
针对此种状况，改公司利用机组检修时机，对凝汽器的抽空气系统进行了第一次改造，采用高、低压凝汽器单独、并联抽空气方式。
改造后，双背压凝汽器的的优势得到了体现，平均真空得到了大幅的提高。
该厂的循环冷却水为海水。
在夏季高温又是高负荷时，循环水温度最高可达32℃左右。
由于真空泵冷却器存在着换热端差，因此，流经冷却器的的工作密封水温度要高于海水温度。
再加之真空泵叶轮旋转的耗功和凝汽器内抽气（汽）传递的热量，也将导致真空泵内的工作密封水温度上升，从而降低了真空泵的抽吸能力[2]。
同時，空气在凝汽器内聚集，造成凝汽器内的空气分压力上升。
同时，真空泵从凝汽器抽出不凝结气体中含有大量的蒸汽，这部分蒸汽在真空泵中凝结放出大量的汽化潜热，导致真空泵工作液温度上升甚至汽化，大幅降低了真空泵的抽吸能力。
对此，该厂利用停机检修的机会，对凝汽器抽空气系统进行了第二次改造。
在第一次改造的基础上增加了一组射汽式抽气器，运行结果表明，取得了很好的节能效果。
1凝汽器及其抽气系统的布置方式凝汽器两个壳体底部为连通的热井，上部布置有内置的低压加热器、小机排气管和低压抽气管等。
凝汽器抽空气管布置在凝汽器的空气凝结区以抽出其内的不凝结气体。
抽空气管路分两路从高压凝汽器内、外圈抽空气区引出，经联通管后进入低压凝汽器，分别与低压凝汽器内、外圈抽空气管汇合，从低压凝汽器侧引出，各经一台电动隔离门后汇总到一根抽空气母管，再分别与三台真空泵入口相连。
超临界600MW机组双背压凝汽器抽空气管路的改进
２１ ０ ０年第 ８期
Ｚ ＪＡＮＧ ＨＥ Ｉ ＥＬ ＣＴＲＩ Ｅ Ｃ ＰＯＷ ＥＲ
超临界 ６ ０ＭＷ 机组双背压凝汽器 ０
抽空气管路的改进
于 晓 龙 ，张 进 军 ，程 继 舜 ，孙 永 平
（． 江 大 唐 乌 沙 山 发 电 有 限 责 任公 司 ，浙 江 １浙 宁波 ３５ ２ ； １ ７２
ＹＵＸｉ — ｎ ＩＺ ＡＮＧ Ｊｎ ｕ Ｃ Ｎ 一ｈ ｎ， Ｕ Ｙ ｎ －ｉ ２ ａ ｌ ｇ， Ｈ ｏｏ ｉ４ ｎ， ＨＥ Ｇ ｓ ｕ Ｓ Ｎ ｏｇｐ ｎ ｇ
（． ｈｊ ｎ ａａｇＩｔ ｎ ｔ ｎｌ ｓａｌｎＰ ｗ ｒ ｅｅａ ｏ ｏ Ｌｄ Ｎｎｂ ｈｊ ｎ ７ ２ Ｃ ｉ ； １Ｚ ｅ ａｇＤ ｔ ｅ ａｉ ａ Ｗｕｈｓａ ｏ ｅ ｎ ｒ ｉ Ｃ ． ｔ， ｉｇｏＺ ｅ ａｇ３ ２ ， ｈｎ ｉ ｎ ｎｒ ｏ ｑ Ｇ ｔｎ ， ｉ １ ５ ａ ２ Ｚ ｅ ａｇＥｅｔｃＰｗ ｒ ｅｔ ｎ ｅｅｒｈＩｓｔｔ， ｎｚｏ １０ ４ Ｃ ｉａ ． ｈｊ ｎ ｌ ｒ ｏ ｅ Ｔ ｓａ ｄＲ ｓａｃ ｔｕｅ Ｈａｇｈｕ３０ １ ， ｈ ） ｉ ｃ ｉ ｎｉ ｎ
象。通过调整节流孔板孔径等措施 ，恢 复了凝 汽器的双背压设计 功能 ，提高 了机组运行效率 。 关键词 ：双背压凝汽器 ；压力差异 ；抽 空气管路 ；改进
中 图分 类号 ： Ｋ ６ ． Ｔ ２ ４１ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１ ０ — ８ １ ２ １ ） ８ ０ ２ — ３ ０ ７ １８ （０ ０ ０ — ０ ５ ０
２ 浙 江 省 电力 试 验 研 究 院 ，杭 州 ３０ １ ） ． １０ ４ 摘 要 ：某 电 厂 超 临 界 ６ ０ＭＷ 机 组 基 建 投 产 以来 ，高 、低 压 凝 汽器 压 差 一 直 较 小 ，分 析 判 断 认 为 其 ０
超临界机组双背压凝汽器抽气系统改造
超临界机组双背压凝汽器抽气系统改造朱宝森刘彬刘尊平孙光玉（华电潍坊发电有限公司）摘要：超临界660MW机组所配备的凝汽器采用双背压型式，设计两侧背压值相差1.0 kPa。
在实际运行中发现两侧背压差最大0.3kPa，造成双背压凝汽器的优势没有发挥出来。
通过现场试验发现，双背压凝汽器达不到设计要求的原因主要是抽空气管道存在问题，由于高低背压凝汽器抽空气管路采用串联布置方式，导致高背压凝汽器抽空气排挤低背压抽空气，造成低压凝汽器抽空气不能达到设计要求，真空值偏低，高、低背压凝汽器背压差值偏低，降低了系统经济性。
关键词：双背压凝汽器；端差；真空；串联方式；并联方式；抽空气一、机组凝汽器及抽气系统现状（一）、某公司一台超临界660MW汽轮机为四缸四排汽机组，配备型号为N40000-1型凝汽器。
凝汽器型式为双背压、双壳体、单流程、表面式。
凝汽器抽空气管道现场布置采用串联方式，设计循环水温度为20℃，高、低背压凝汽器设计压力分别为4.4/5.4kPa,设计端差为5.321/4.96℃。
低背压凝汽器汽侧凝结水通过三根管道排入高压侧凝汽器，以使该部分凝结水利用高背压凝结水回热，减少过冷度。
循环水分两路，依次进入低背压凝汽器循环水入口→出口→高背压入口→出口。
双背压凝汽器配备三台50%容量，200EVMA型水环式真空泵，真空泵转速590r/min、极限真空度为3.3kPa。
设计冷却水采用开式循环冷却水，工作介质补水采用闭式循环冷却水。
（二）、自机组投运以来，一直是单真空泵运行，凝汽器真空严密性在0.18KPa/min以下，双背压凝汽器运行背压差在0.3KPa左右，远远小于设计值1KPa，双背压凝汽器的优势一直没有发挥出来，系统经济性降低。
序号负荷（MW）循环水进水温度（℃）循环水出水温度（℃）高背压真空（KPa）低背压真空（KPa）1 532.42 29.37 38.38 92.84 92.932 385.15 26.65 37.4 93.54 93.743 609.54 21.6 32 95.52 95.89表1 凝汽器部分运行参数根据609.54 MW负荷所采集的运行数据，由设计凝汽器凝结水温度计算公式，计算理论背压差值为：Ts=tw1+∆t+δt（Ts背压对应下的饱和温度；tw1冷却水进水温度；∆t 冷却水温升；δt凝汽器端差）gsT= tgw1+∆t/2+δt=21.6+（32-21.6）+5=37℃，对应压力为6.28KPa dsT= tdw1+∆t/2+δt=21.6+（32-21.6）/2+5=31.8℃，对应压力为4.7KPa 由于双背压凝汽器两侧热负荷基本一致，而循环水量一样，所以按照循环水温升的一半来计算单侧凝汽器循环水温升。
北疆电厂凝汽器抽真空管道改造方案
技改项目建议表注：本单安全生产技术部检修（技改）管理专责留存凝汽器抽真空母管改造可行性研究报告批准：会签：审核：编制：二0一0年10月日一、前言为进一步落实国家节能减排战略目标，完善资源节约型，环境友好型循环经济项目，北疆电厂在原投产设计基础上，逐步由点到面，研究设备运行方式，挖掘设备节能潜力，深入落实节能减排工作。
北疆电厂2*1000MW超超临界机组每台机组共安装3台水环式真空泵，配套3台380V/160kw电机，3台真空泵并接于抽真空母管管道，正常运行时一台工作，二台备用。
抽真空母管两台凝汽器串联连接。
现计划将凝汽器抽真空母管改造，由目前的串联连接改成并联连接，提高机组真空度，降低机组煤耗。
凝汽器抽真空母管改造由安生部协调，电热维护队、机务维护队负责安装、运行部负责调试。
由运行部负责设备安装完成后运行规程编写和运行人员培训。
可研编制人：项目负责人：二、项目提出的背景及改造的必要性1、原设计运行参数国投北疆电厂1000MW超超临界机组在21℃设计循环水温度时，高、低压凝汽器设计压力分别为5.928kPa和4.551kPa。
两台机组于2009年实现双投。
在表1中给出了＃1机组性能考核试验期间的凝汽器相关试验参数。
从表1中数据比较可知：各负荷工况的高、低压凝汽器压力数值十分接近，差异在0.4kPa以内，由此表明机组的双背压凝汽器已失去其设计工作特性表1：国投北疆＃1机组试验期间各工况凝汽器试验参数2、改造必要性为了解循环水温度变化、循泵投运台数以及真空泵运行方式改变是否会对高、低压凝汽器之间的压力差产生影响，从DCS历史库中采集了2010年下半年国投北疆＃1机在各负荷工况的凝汽器运行参数进行比较、分析，如下面表2所列。
从表2数据可知，＃5机组在秋季、初冬和冬季三种气温阶段，采取了不同的循泵和真空泵运行组合方式，但经DCS显示偏差修正后的高、低压凝汽器压差均在0.4kPa 左右，始终与设计值相距甚远。
大型汽轮机双压凝汽器运行现状分析及改善措施
大型汽轮机双压凝汽器运行现状分析及改善措施-机电论文大型汽轮机双压凝汽器运行现状分析及改善措施李琼张营（国网河北省电力公司电力科学研究院，河北石家庄050021）摘要：为提高机组效率，采用双压凝汽器是一项重要的节能措施，其工作性能的好坏直接影响到发电厂热经济性和运行可靠性。
现指出双压凝汽器运行过程中存在高/低压侧相互排挤现象、循环水温度较低时低压侧真空过高及真空泵出力的问题，并提出相应技术改造措施——机组运行中，应严密监督高/低压侧压差、真空工作水温度及极限真空值，使双压凝汽器处于最优运行状态，以发挥其节能优势。
关键词：双压凝汽器；节能；真空；极限背压0引言当前，600MW以上的机组都具有两个以上的低压缸，每个低压缸都有两个排汽口，每一个排汽口或每一对排汽口都具有各自的背压，从而形成汽轮机多背压运行。
现役的600MW机组大多采用双压凝汽器，以进一步提高机组热效率。
双压凝汽器因其汽侧压力腔室为两个，所以沿冷却管长度方向的放热量和单位面积的热负荷更加趋于均匀，使换热面能充分地被利用。
双压凝汽器能提高机组热效率0.2%～0.3%，特别是对水塔冷却的机组，冷却水温度较高地区采用双压凝汽器运行，功率收益更大［］。
然而，双压凝汽器运行中也存在诸多问题，本文针对某电厂600MW型号双压凝汽器，分析双压凝汽器运行现状及存在的问题，并给出解决方法。
1双压凝汽器运行现状双压凝汽器在热力循环中起着冷源的作用，能降低汽轮机排汽压力和排汽温度，提高循环热效率。
它由高/低压凝汽器、抽气设备、循环水泵、凝结水泵以及它们之间的连接管道、阀门、附件等组成。
300MW及以上机组大多采用水环式真空泵。
真空泵出力受到工作水温度的制约。
双压凝汽器一般采用母管制抽气系统。
如果高压抽气调整门开度不合适，容易造成高压侧和低压侧相互排挤的现象，将制约双压凝汽器的节能效果。
考虑初投资，电厂凝汽器冷却管束多采用不锈钢管，凝汽器运行一段时间后，壁面上会积有腐蚀物、脏污和其他杂物，形成污垢热阻［］。
大型汽轮机双压凝汽器运行优化研究论文
摘摘要要凝汽器是凝汽式汽轮机的重要辅机之一，其工作性能的好坏直接影响到发电厂热经济性和运行可靠性。
随着汽轮机单机容量的增加和排汽口数目的增多，为提高机组的效率，采用双压凝汽器是一项重要的技术措施。
但是，双压凝汽器的节能效果受到抽空气系统结构和低压侧极限真空的制约。
针对双压凝汽器存在的问题，本文以某电厂600MW 机组配置的N-38000-1 型双压凝汽器为研究对象，首先，对双压凝汽器进行变工况核算，计算双压凝汽器高、低压侧压力及差压应达值；其次，分析了真空泵性能对凝汽器压力的影响，总结了现场运行中可行的提高真空泵性能的方法；再次，对影响双压凝汽器性能的因素，如真空泵抽空气母管上的调节阀开度大小，真空泵开启台数等因素进行了试验研究，指出该调节阀存在最佳开度，其最佳开度大小与真空泵开启台数及真空有关，真空较低（负荷较高或天气炎热）时，凝汽器抽空气调整门开度保持在3%，一台真空泵运行；真空较高时，凝汽器抽空气调整门开度保持在7%，两台真空泵运行；根据改造前后的试验得出机组的运行策略，高负荷时为并联母管运行；低负荷时为各侧独立运行。
最后，根据汽轮机末级变工况理论，研究极限真空确定方法。
机组极限真空与负荷有关，不同负荷下，机组的极限真空不同，如600MW、450MW、300MW 对应的极限背压值分别为4.5kPa、3.2kPa、2.2kPa；针对双压凝汽器冬季运行低压侧真空过高的特殊性，提出了在高、低压侧循环水入口管道之间安装旁路管道，通过控制低压侧循环水流量来避免冬季低压侧真空过高的技术改造方案。
关键词：双压凝汽器；真空泵；极限真空；变工况；节能华北电力大学硕士学位论文AbctractThe condenser is one of the important auxiliary facilities for condensing tubine,which the quality of its working performance directly influences heat economy andrunning reliability.Adopting the dual-pressure condenser is a significant technicalmeasure to improve the efficiency of unit.However, the effect of the energy-saving is restricted by the structure of vacuum system and ultimate vaccum.The N-38000-1 type dual-pressure condenser of some 600MW unit being taken asan subject investigated, firsly, the dual-pressure condenser is checked under variable condition, and the higher and lower pressure are calculated as well as pressure difference. Secondly, the effect on the performance of vacuum pump to the condenser is analyzed,and the feasible methods to improve it on site are summarized. Thirdly, performance influence factors of dual-pressure condenser, such as opening degree of the governingvalve in vacuum pump piping-main scheme, start-up numbers and so on, are experimentally conducted. It is indicated that the governing valve has an optimal opening with vacuum. The valve opening is about 3% as well as one vacuum pump in the lower vucuum (higher load or hotter weather), while it is about 7% with two vacuum pumps inthe higher vacuum. The unit's operation strategy is the parallel main pipe for high load operation and each side independence for the low load before and after the tests.At last, based on variable condition theory in the last stage of the steam turbine, the methods to determine ultimate vacuum are studied. The ultimate vacuum has relation with the load,as there is the different ultimate vacuum in the different load, for example 4.5kPa for600MW, 3.2kPa for 450MW and 2.2kPa for 300MW respectively. According to particularity of overtopped vacuum for lower side in winter，technology reformation scheme is put forward to effectively avoid overtopped vacuum for lower side in winter, which by-pass pipeline is installed between higher and lower side water-circulating inletby means of controlling flow rate of lower side water-circulating in precondition of keeping invariant vacuum of higher side.keywords：dual-pressure condenser ；vacuum pump ；ultimate vacuum ；variable condition；energy-saving华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《大型汽轮机双压凝汽器运行优化研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。