机组配有两台双级水环式真空泵

来源:华文易迅 时间:2023-10-12 09:00:02

一是需要对机组进行经济计算和分析。

冷凝真空是造成机组经济性差的主要原因，其真空直接影响到汽轮机的输出功率和安全。另一方面，当蒸汽流量一定时，由于真空减小，蒸汽的有效焓减小，使机组出力下降。真空降低，低压缸排汽温升高，机组冷源损失增加，热循环效率下降。尽管增加真空会使汽机功率增加，但并非真空度越高，经济性越好，机组主要是通过增加循环水来增加真空，但循环泵是工厂用电的大用户，若为提高真空而增加循环量，工厂的用电量必然随之增加，有可能得不到补偿，因此对凝汽器真空与机组经济性的关系进行分析是必要的。

机组经济性的计算与分析。

在新会电厂新建的2×453MW燃气蒸汽联合循环机组，每个机组配有一套循环水系统，每台循环水配有6台冷却塔风机、2台循环水泵，采用双速循环水泵，热季高速运行，低转速运行。

从#2机资料库中提取2021年7月13日和18日的资料分析(表1)，设备负荷较低(309MW)时，运行2台循环水泵，比运行1台循环水泵，凝汽器的真空升高，蒸汽机组负荷增加，汽机发电量增加，但增加的发电量小于运行2台循环泵的电量，所以在小负荷情况下采用多开一台循环泵来增加真空和汽机负荷是不经济的。当机组负荷370MW时，运行2台循环水泵，比运行1台循环水泵，凝汽器的真空升高，蒸汽机组负荷上升，汽机发电量增加，但增加的发电量大于运行2台循环泵的电量，所以在大负荷情况下，采用多启一次循环泵来增加真空负荷和汽机负荷比较经济。

合理提高冷凝真空。

在不增加工厂用电量的前提下，提高凝汽器真空度，就新会电厂#2机组的设备进行了实例分析，提出了一些分析及建议：

①加强水质监督，对钛管进行化学清洗。

冷凝器配有2套胶球清洁装置，分别循环A、B侧水室。在运输过程中，借助循环水压，将粒径大于钛管内径的海绵胶球挤入钛管，对凝汽器冷凝管进行擦洗，保持钛管内壁清洁，确保换热效率不下降，同时避免钛管内壁腐蚀。装置长时间运行，循环水管内结垢腐蚀，换热性能降低。经过1周的连续投运，钛管理论上有了较大的改善，但经数据分析发现，机组负荷、循环水压力、在常温等相同条件下，胶球连续投运时，一周内冷凝器端差4.5℃，一周内冷凝器端差4.8℃，冷凝器端差变化不明显，导致钛管结垢程度的胶球无法清除，因此建议对钛管进行化学清洗，以恢复其性能。

②定期进行真空严密测试，定期对多级封水进行注水。

冷凝器并不是在理想的密封状态下运行，由于管路不紧或阀门内漏等问题，空气进入凝汽器，真空持续缓慢下降。所以定期进行真空严密性试验，检查汽轮机负压系统有无漏气，查明问题并及时处理，以防真空低而影响机组性能。在此基础上，轴封加热器多级水封漏气是#2机真空差的主要原因，通过#2机试压前的多段水封注，可使冷凝器漏气量减少，在同样的工况条件下，冷凝器端差从4.8℃降到4.2℃，真空从-89.7kpa提高到-90kpa，效果显著。因此要定期对多级密封注水，避免真空持续缓慢地下降。

③循环水压对真空的影响。

各单元组的总负荷与环境温度一致，单循泵端差为5.1℃，双台循环泵端差为6.9℃，循环水流速度加快，来不及带走热量，换热率降低，而循环水流量却变大，换热率下降，而循环水流量却变大，真空度也会明显升高。与此同时，冷凝器循环水进口温度升高1.3℃，可采用一次循环泵，因循环水流量增加，冷却塔负荷增大，出力不足，散热不足，造成循环水进水温度升高。所以建议循环泵增加变频器或冷却塔更换优质填料，以加强散热。

④凝汽器过冷一直是真空负压作用。

冷凝器过冷程度是指排汽压力下的饱和水温与冷凝水实际温度之差，一般为2℃左右，而#2机组则为过冷。考虑到疏水扩容器与凝汽器连接，在排除仪表不正确的情况下，最大的可能性就是机组疏水管道阀门内漏，引起对凝结水的加热，这对机组的真空状态不利。对疏水管道进行全面检查，及时处理也是提高经济效益的有效措施之一。

⑤调节冷却塔风机的叶角，提高循环水冷却效果。

该机组在运行过程中投运了6台冷却塔风机，但出力仍然不足，循环水的热量不够，循环水进水温度升高，凝汽器换热效果较差。为增加风机的出力，调节风机叶片的角度，增大风机叶片的调速，在汽机负荷、循环水母管压力、供热流量、大气温度等相同条件下，凝汽器循环水的温度降低，冷却效果有所改善。但是风扇冷却效果好并不意味着经济，因为调整了叶片角度后，风机的电流也随之增加，为了验证经济性是否较好，选择4台调节装置和6台风机调速后同工况运行时的电流数据分析，经风机调节后，汽机增电量大于调速耗电，即调整叶片角后汽机多发电，机组经济性较好。

③调节真空泵的工作水温，增加真空泵的出力。

机组配有两台双级水环式真空泵，真空泵配有一台壳体换热器，循环水在换热器内对真空泵工流体进行冷却，真空泵工液温度直接决定真空泵的性能，进而影响机组真空，而冷却液温度取决于冷却器的运行情况。热力学分析表明，当水温达到相应压力时的饱和温度时，吸气室真空会蒸发，吸气室的真空度要高于凝汽器真空度，形成水环的工作液在真空泵叶轮中作功，使真空泵产生局部汽蚀，从而使真空泵的真空度下降。翻出真空泵的设计规范和性能试验报告，得出真空泵的极限抽吸压力为3.4kPa，对应的饱和温度约26℃，也就是，如果工作液的温度能够保持在26℃以下，就可以充分发挥真空泵工作在极限抽吸力的附近，当其它条件相同时，相应的冷凝真空越好。据现场测定，真空泵泵体温度约48℃，冷却器出口温度约32℃，冷却器循环水进口温度达30℃，不能使工作液低于26℃。为使真空泵更好地发挥其最优性能，建议将真空泵冷却水源改为中央空调冷冻水(出口温度为6-9℃)，可以从冷冻水泵出口母管处引一路冷冻水到真空泵冷却器，以增加真空泵的输出功率，增加凝汽器的真空度，降低机组气耗，此外，还可避免真空泵叶轮的气蚀，延长维修周期，节省维修费用。

四，总结

文章从凝汽器系统、真空系统及循环水系统的运行数据出发，对改善凝汽器真空提出了一些合理的看法，在此基础上，实现了冷却塔风机叶角的调节，有效地提高了机组的经济性，较易实现的是真空泵冷却水改造，操作简便，效益显著。