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雙背壓凝汽器工作過程,優(yōu)點及基本構(gòu)造

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作者來源:李清 ????? 發(fā)布時間: 2018-06-08 17:26
導(dǎo)讀:雙背壓凝汽器工作過程,優(yōu)點及基本構(gòu)造!660MW三缸四排汽汽輪機設(shè)有四臺凝汽器,每兩臺一組,兩臺低背壓凝汽器為一組,兩臺高背壓凝汽器為一組,分別布置在低壓缸的下方。

雙背壓凝汽器工作過程:

凝汽器正-工作時,冷卻水由低壓側(cè)的兩個進(jìn)水室進(jìn)入,經(jīng)過凝汽器低壓側(cè)殼體內(nèi)冷卻水管,流入低壓側(cè)另外兩個水室,經(jīng)循環(huán)水連通管水平轉(zhuǎn)向后進(jìn)入高壓側(cè)的兩個水室,再通過凝汽器高壓側(cè)殼體內(nèi)冷卻水管流至高壓側(cè)兩個出水室并排出凝汽器,蒸汽由汽輪機排汽口進(jìn)入凝汽器,然后均勻地分布到冷卻水管全長上,經(jīng)過管束-央通道及兩側(cè)通道使蒸汽能夠全面地進(jìn)入主管束區(qū),與冷卻水進(jìn)行熱交換后被凝結(jié);部分蒸汽由-間通道和兩側(cè)通道進(jìn)入熱井對凝結(jié)水進(jìn)行回?zé)?。LP側(cè)殼體凝結(jié)水經(jīng)LP側(cè)殼體部分蒸汽回?zé)岷蟊灰肽Y(jié)水回?zé)峁芟?,通過淋水盤與HP側(cè)殼體-凝結(jié)水匯合,同時被HP側(cè)殼體-部分蒸汽回?zé)幔詼p小凝結(jié)水過冷度。被回?zé)岬哪Y(jié)水匯集于熱井內(nèi),由凝結(jié)水泵抽出,升壓后輸入主凝結(jié)水系-。HP側(cè)殼體與LP側(cè)殼體剩余的汽氣-合物經(jīng)空冷區(qū)再次進(jìn)行熱交換后,少量未凝結(jié)的蒸汽和空氣-合物經(jīng)抽氣口由抽真空設(shè)備抽出。60萬的雙背壓凝汽器,不同制造廠家內(nèi)部結(jié)-有細(xì)微差別。

雙背壓凝汽器的--:

①根據(jù)傳熱學(xué)原理,雙背壓凝汽器的平均背壓-同等條件下單背壓凝汽器的背壓,因此汽機低壓缸的焓降就增大了,從而提高了汽輪機的經(jīng)濟(jì)-。(600MW機組的雙背壓-般分別為4.4/5.4KPA,平均背壓為4.9 KPA)。

②雙背壓凝汽器的另-個--就是低背壓凝汽器-的低溫凝結(jié)水可以進(jìn)入高背壓凝汽器-去進(jìn)行加熱,既提高了凝結(jié)水溫度,又減少了高背壓凝汽器被冷卻水帶走的冷-損失。低背壓凝汽器-的低溫凝結(jié)水通過管道利用高度差進(jìn)入高背壓凝汽器管束下部的淋水盤,在淋水盤內(nèi),低溫凝結(jié)水與高溫凝結(jié)水-合在-起,再經(jīng)盤上的小孔流下,凝結(jié)水從淋水盤孔-下落的過程-,凝結(jié)水被高背壓低壓缸的排汽加熱到相應(yīng)的飽和溫度。

雙背壓凝汽器的基本-造:{借鑒}

660MW三缸四排汽汽輪機設(shè)有四臺凝汽器,每兩臺-組,兩臺低背壓凝汽器為-組,兩臺高背壓凝汽器為-組,分別布置在低壓缸的下方。不同的背壓是由凝汽器不同的循環(huán)水進(jìn)水溫度來形成的,循環(huán)水管道為串聯(lián)布置,從兩臺低背壓凝汽器進(jìn)入,出水進(jìn)入兩臺高背壓凝汽器排出后進(jìn)入虹吸井。也就是說每組凝汽器的水側(cè)是雙進(jìn)雙出的。每組凝汽器只是殼體是整體的,正-運行-可半邊解列進(jìn)行清洗。

凝汽器廠家生產(chǎn)組圖介紹

凝汽器廠家生產(chǎn)組圖介紹

凝汽器廠家生產(chǎn)組圖介紹

凝汽器廠家生產(chǎn)組圖介紹

凝汽器廠家生產(chǎn)組圖介紹
 

600MW、1000MW等大型汽輪發(fā)電機組通-采用兩只低壓缸、四排汽形式的配置型式,因此需要有兩只凝汽器。循環(huán)水--流經(jīng)-個凝汽器,待溫度提高后再進(jìn)入-二個凝汽器,由于循環(huán)水溫度不同,造成凝汽器壓力有差異,形成高、低壓凝汽器,又稱為雙背壓凝汽器。相對于單背壓凝汽器,雙背壓凝汽器能夠--地降低排汽壓力,提高機組經(jīng)濟(jì)-,因此,600MW和1000MW等-的凝汽式汽輪機組-采用雙背壓凝汽器。 
  1 -規(guī)抽真空系-及存在的問題 
  1.1 -規(guī)抽真空系- 傳-的-規(guī)抽真空系-為:高背壓凝汽器內(nèi)不凝結(jié)氣體通過抽空氣管道以及安裝在聯(lián)通管上的節(jié)流孔板進(jìn)入低背壓凝汽器內(nèi),與低背壓凝汽器內(nèi)的抽空氣管道匯合,再引至真空泵入口母管(見圖1),通過3個并聯(lián)的真空泵抽吸排出。上述系-即是真空泵并聯(lián)母管制,對于凝汽器側(cè)就是-般所說的串聯(lián)布置。 
  該系-的--是系-簡單,利用高、低壓凝汽器存在的設(shè)計壓差,可減少真空泵的出力。但高、低壓凝汽器之間存在干擾。 
  1.2 存在的問題 根據(jù)雙背壓凝汽器的設(shè)計功能,這些高、低壓凝汽器之間應(yīng)有1kPa左右的壓力差異,然而這些600MW、1000MW機組投產(chǎn)運行后,高、低壓凝汽器之間卻沒有出現(xiàn)壓力差異,即失去了雙背壓的運行--。如:-華1000MW--臨界機組在24.5℃設(shè)計循環(huán)水溫度時,高、低壓凝汽器設(shè)計壓力分別為6.7kPa和5.7kPa。兩臺機組于2009年9~10月投產(chǎn),-能試驗各負(fù)荷工況的高、低壓凝汽器壓力數(shù)值十分接近,差異僅0.1kPa左右。烏沙山電廠600MW-臨界機組在20℃海水溫度下的設(shè)計高、低壓凝汽器壓力分別為4.4kPa和5.4kPa。四臺機組在投產(chǎn)之后相當(dāng)長的運行時間內(nèi),兩只凝汽器之間沒有明-的壓力差異,已失去雙背壓運行功能,且低壓凝汽器的端差高達(dá)15~18℃,表明低壓凝汽器內(nèi)部出現(xiàn)了較為嚴(yán)-的傳熱-化狀況。 
  1.3 原因分析 由于高、低壓凝汽器的抽空氣管匯接在-起,制造廠在設(shè)計時,通-會在高、低壓凝汽器抽空氣聯(lián)絡(luò)管上設(shè)置-節(jié)流孔板,以控制高壓側(cè)到低壓側(cè)的抽氣量。節(jié)流孔板-般是按額定工況設(shè)計選擇孔徑的,在高、低壓凝汽器的壓差發(fā)生變化時,-法調(diào)節(jié)節(jié)流孔板來適應(yīng)壓差的變化。這樣高低壓兩個不同壓力的抽空氣管道,連接在同-抽氣母管上,兩者之間壓力又不能很-的匹配。當(dāng)高、低壓凝汽器壓差較大時,-然會造成高壓側(cè)過度抽氣,使得飽和蒸汽進(jìn)入低壓凝汽,低壓側(cè)抽氣嚴(yán)-不足,導(dǎo)致有-傳熱面積減少,傳熱端差增大,對應(yīng)的汽輪機排汽溫度升高;當(dāng)高、低壓凝汽器壓差較小,高壓側(cè)對低壓側(cè)的抽氣影響減弱,表現(xiàn)出高、低壓凝汽器對應(yīng)的汽輪機排汽溫度的差與正-狀態(tài)的偏差較小,如同單背壓凝汽器,失去了雙背壓凝汽器應(yīng)有的-益。 
  由以上的分析可知,凝汽器表現(xiàn)出的背壓高和高、低壓側(cè)壓差偏小,其主要原因在于高、低壓凝汽器采用串聯(lián)抽氣系-,其結(jié)果是低壓凝汽器的抽氣不足,造成不凝結(jié)氣體積聚,有-傳熱面積減少,傳熱端差增大;或者是高壓凝汽器過度抽氣,不但沒有有-降低汽輪機的排汽壓力,反而造成工質(zhì)損失,進(jìn)而使水環(huán)真空泵的-封水溫度升高。 
  2 -化改進(jìn)方案 
  2.1 單泵單抽系- 從理論分析和工程-踐看,高、低壓凝汽器串聯(lián)抽氣的系-需要改進(jìn)。-高、低壓凝汽器串聯(lián)抽氣造成的背壓偏高和高、低壓凝汽器壓差偏小的問題,關(guān)鍵在于-高、低壓凝汽器的均衡抽氣??刹捎酶?、低壓凝汽器分開抽氣的方案,即單泵單抽方案,對于凝汽器抽氣側(cè)通-也稱為并聯(lián)布置。 
  單泵單抽方案(見圖 2)具體為高、低壓凝汽器之間取消抽氣聯(lián)絡(luò)管道,設(shè)置三臺真空泵,2臺真空泵分別對應(yīng)高、低壓凝汽器,- 3 臺真空泵作為- 2 臺真空泵的公用備用泵。在抽氣母管上設(shè)置 2 個閥門,即可使三個真空泵-現(xiàn)正-運行時高低壓凝汽器分別抽真空,在啟動或真空嚴(yán)--差時并列抽真空的功能。這種布置的-果在-些電廠改造后-際運行-得到了驗-,并取得了良-的經(jīng)濟(jì)-益。 
  2.2 運行控制邏輯 ①正-運行時,真空泵A、C分別對低壓凝汽器、高壓凝汽器抽真空,B泵為備用,真空泵出口母管聯(lián)絡(luò)閥(氣動隔離閥)全關(guān)。②當(dāng)-臺運行真空泵故障時,備泵B自啟,并同時聯(lián)鎖開啟故障泵側(cè)的聯(lián)絡(luò)閥。待故障泵消缺后恢復(fù)正-運行方式。③如采用節(jié)能運行方式(即單泵運行),可開啟“節(jié)能方式”開關(guān),兩只聯(lián)絡(luò)閥自動開啟。此時真空泵聯(lián)鎖邏輯可采用原邏輯,三臺泵可-現(xiàn)互備。此時需通過手動調(diào)整高壓凝汽器抽空氣母管隔離閥滿足雙背壓運行要求。④當(dāng)兩臺運行真空泵均故障時,“節(jié)能方式”開關(guān)自動開啟,并聯(lián)鎖開啟兩只聯(lián)絡(luò)閥。 
  2.3 -益分析 -施單泵單抽改進(jìn)方案,能-消除雙背壓凝汽器壓力不合理升高現(xiàn)象,可以恢復(fù)高低壓凝汽器的設(shè)計雙背壓功能。 
  以我公司兩臺1000MW機組為例,機組的凝汽器平均背壓可以降低0.5kPa,機組-率提高幅度將-過0.35%,由此使機組供電煤耗率下降幅度在1g/kWh以上。以兩臺機組年發(fā)電量110億度來估算,全年可以節(jié)省1.1萬噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤。以標(biāo)準(zhǔn)煤-格每噸800元計算,則每年可節(jié)省燃料費用達(dá)880萬元,經(jīng)濟(jì)-益十分可觀。 
  -合以上分析,我公司2×1000MW煤電-體化-建工程從設(shè)計階-即對凝汽器抽真空系-進(jìn)行了改進(jìn),選用單泵單抽方案,在主機訂貨(凝汽器隨主機配套采購)階-進(jìn)行了明確。另外,針對其他電廠出現(xiàn)的水環(huán)式真空泵葉輪汽蝕問題,我公司還對真空泵設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn),加裝了大氣噴射器。通過以上改進(jìn),大型機組的抽真空系--見的-些問題將得到--。 

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