凝汽器真空度低的原因分析及节能改造

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维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第2期电力科学与工程Vo1．24．NO．2762008年3月ElectricPowerScienceandEngineeringMar．，2008凝汽器真空度低的原因分析及节能改造王咏虹，王俊有(1．广州造纸集团有限公司，广东广州510281；2．华北电力大学能源与动力工程学院，河北保定071003)摘要：广州造纸集团1号汽轮机自投产以来，凝汽器真空度经常偏低，严重影响了机组的安全经济运行。分析造成真空度低的主要原因，并提出改造循环冷却水系统、查漏、堵洞、投运胶球清洗装置、降低射水池的水温等节能改造措施。改造后机组的运行结果表明：节能改造措施有效提高了凝汽器的真空度，降低了机组的热耗率，产生了巨大的经济效益。关键词：凝汽器；真空系统；节能降耗中图分类号：TK264．1文献标识码：A号汽轮机进行真空严密性试验，试验数据见表2。0引言从表2试验数据可以看出：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》通常在进汽参数和流量不变的情况下，凝汽器中的规定(2-6min内每min真空下降的平均值在的真空每提高l，汽轮机的出力约可提高1，煤耗-0．004MPa以内)，则可得1号汽轮机真空严密性可降低0．8％-1％；反之真空愈低，其影响愈严重】。为不合格，存在系统内漏。因此，提高凝汽器的真空度，是当前节能降耗的重要表12003年1号汽轮机运行工况表措施。广东广州造纸集团1号汽轮发电机组自投产后，真空严密性差、真空度低，2003年，机组真空度下降较大。经技术改造，此问题得到解决，提高了机组真空度，降低了机组热耗和发电耗标煤，产生良好的经济和社会效益。表21号汽轮机真空严密性试验数据1机组现状广州造纸集团有限公司热电分厂高压电站配有三炉两机，机组运行方式为母管制。锅炉型号为CG．220／9．81一M15；汽轮机型号为C50—8．89／1．27，汽轮机为单缸、抽汽、凝汽式机组。一期工程为两炉2真空低的原因分析一机，1999年10月投产；二期工程为一炉一机，2001年12月投产。2003年12月，在计划停机检造成1号汽轮机真空度低的主要原因如下：修期间，打开1_号汽轮机凝汽器大门，发现凝汽器铜(1)循环冷却水量不足、温升较大，使真空度下管有污垢及冷却塔风机的填料，铜管表面、隔板和凝降，它是造成真空度低的主要原因。由凝汽器排汽汽器大门严重腐蚀。对1号汽轮机凝汽器进行灌水饱和温度计算公式口可知：当循环水量不足导致温试验，发现有3根铜管穿漏。根据机组2003年的升增加时，在其它参数不变的条件下，则凝汽器真空运行情况，统计出机组6-12月每天所消耗的汽量、降低。供热量和发电量，具体如表1。2004年7月，对1=+At+Jt收稿日期：2007—08-12．作者简介：王咏虹(1979一)，女，广州造纸集团有限公司热电分厂助理工程师 维普资讯http://www.cqvip.com第2期王咏虹，等凝汽器真空度低的原因分析及节能改造77式中tt为进水温度，△伪循环水温升，伪传热端差。程29mH2O，流量为5310t／h，转速730r／min。正(2)真空系统严密性较差。凝汽器的严密性愈常运行时由两台循环水泵供给机组冷却，包括凝汽差，凝汽器内漏入的空气就愈多，空气大量漏入凝汽器、空冷器和冷油器。但在炎热的夏季，考虑天气的器，将使传热阻力增加、传热端差增大、排汽温度升炎热及循环水量可能不足，电站需要增多～台循环水高，使抽气设备过载，破坏凝汽器真空度，使机组的泵运行。为了有效地提高循环水泵效率，增大循环水经济性下降。同时，还使凝结水的含氧量增加，腐蚀量，根据运行工况，订制了流量大、加工精度高、表面凝结水系统的管道及设备。光洁度高并能提高水泵效率的新型叶轮，使循环水流(3)凝汽器结垢，导致传热效果差。当凝汽器铜量由原来的531O／h增加至6600m3／h，每天还管结垢O．5mm厚时，它的热阻是清洁铜管的28倍，可以节电3MW·h，并且在夏季可以只用两台循环水凝汽器铜管结垢不但使热阻增大，且使凝汽器的通泵运行，就能保证两台汽轮机的冷却水量。流面积减少。以~024~1mm铜管为例，当结垢O．53．2查漏、堵洞，提高真空系统严密性mm厚以后，通流面积约减少9％；若结垢1．5mm利用1号汽轮机停机检修的机会，进行灌水试时，则通流面积将减少25％左右⋯。显然，这将使凝验，发现1号汽轮机五段抽汽口、各段抽汽的疏水阀汽器水阻迅速上升。门和高、低加的疏水阀等处有漏，并及时进行处理、(4)射水池水温度高，导致射水抽汽器效率降低。补漏。从机组运行工况来看，五段抽汽压力为一0．070MPa，接近真空，≠}5低加换热效果不理想，进水温度对射水抽气器，当工作水温超过3O℃时，每升高57℃，出水温度6O℃，进出水温度相差小，只有3℃5℃，吸入室的压力就提高1．96kPa，对凝汽器真空的换热效果，而且轴封漏汽E接在五段抽汽管，使轴的影响相当大。这主要因为当工作水温升高至一定封漏汽E很容易窜回低压缸。故将五段抽汽进汽阀程度后，在高度真空的喷管喉部，部分工作水汽化，拆除后，轴封漏汽E直接接到原5号低加进汽阀后，体积突然膨大，而使抽吸能力下降D】。所以工作水增加换热效果；5号低加检修将轴封漏汽E再接到温对抽真空装置的抽吸能力及凝汽器真空的影响也4号低加进汽阀后，将低压的门杆漏汽B由汽封冷相当大。因此，在闭式循环射水抽气器的运行中，必却器接到5号低加处，进～步增加5号低加的换热须监视工作水温度的变化，定期或连续补充冷水，溢效果。原系统中轴封冷却器的疏水与5号低加的疏出高温水，防止工作水温度过分升高。水一起经过多级水封回到凝汽器，考虑到两种疏水(5)疏水内漏严重、机组真空系统不严密，是影温度不同，影响其正常工作，将轴封冷却器疏水再接响汽轮机安全运行的关键因素。由于真空系统较庞一多级水封，最后再回到凝汽器。从运行数据来看，大、管道多，要完全消除漏泄不容易。图1给出了造低加提高了换热温差；进水温度为55。C，出水温度成凝汽器真空低的原因，要提高机组凝汽器的真空，70℃。应针对诸多原因，分别治理。3．3投运胶球清洗装置由于电站采用的是闭式循环水，自机组投运以来甚少投入胶球清洗装置，相关的进出水球阀已卡涩。在2003年12月发现了凝汽器铜管污垢严重后，便投入胶球清洗装置，但胶球的回收率很低，只性差有1O％左右，没有回收的胶球很容易将冷却塔风机的喷嘴堵塞。利用机会更换了进出水球阀，并修复胶球清洗装置，将收球网的手动开关修整，修整收球网的结合面，使收球率达将近98％左右。增加机组半负荷清洗铜管的次数，由以前的1～2个月1次增加至现在的每半个月1次。3．4降低射水池的水温，提高抽汽器的工作效率图1凝汽器真空低的原因利用停机的机会将1号汽轮机的射水抽汽器解3节能改造措施体检查，发现喷嘴无污垢，较为光滑，并且与抽汽器3．1改造循环冷却水系统相连接的各阀门没有发现泄露。抽气器工作的水源电站配有四台循环水泵，型号为32Sh一19A，扬是循环水，与凝汽器、冷油器的冷却水一样，循环水 维普资讯http://www.cqvip.com78电力科学与工程2008在重复使用，温度有所上升，温度一般有37-40℃。于=1722．7J／W·h(3)是重新敷设管道，将化学补充水直接接入射水池，工真空度提高后可节约标煤：作后的水源排回循环水池，射水池的温度降至热耗差×总发电量／(29．308x~xr／)=1534．7t(4)32-35℃，有效地提高了射水抽汽器的工作效率。3．5更换疏水阀门、高加旁路阀则年节约资金Zl(标煤单价按500元／t计)：由于运行年限，有关的疏水阀门存在内漏。首Z1=76735O元(5)先由运行人员手紧阀门，减少阀门的操作次数，并利更换循环水泵叶轮可节电3Mw·11／天，循环水泵叶用大修、全停的机会将有关的疏水阀门、高加旁路阀轮总投资费用为18万元。如果两台循环水泵节约全部更换。的电量用于上网，水泵年运行天数按245天计，上3．6加强运行管理网电价按O．42元／kW·h计，则所创利润Z2为首先对循环水进出水压力、冷却水温升、凝汽器=617400元(6)端差等运行参数进行监测、分析，并及时调整；其次真空提高后，年节约总费用：加强设备的检修和维护。Z+Z一Zl叶轮费用≈12O．5万元(7)4节能效益分析5结论根据1号汽轮发电机组2004年运行情况，统计了6-12月每天所消耗的进汽量、供热量和发电(1)真空系统的严密性得到了提高；(2)改造后凝量，具体见表3。从表3数据可以看出机组真空度汽器真空度增加了2．5kPa；(3)产生了较大经济效比2003年同期增加了2．5kPa。益，可节约资金12O．5万元；(4)产生了较大的社会表32004年1号汽轮机运行工况表效益，为国内同类型机组的节能改造，提供理论指导。参考文献[1】周攀新．我省火电厂汽轮机真空度的现状与分析[J]．湖2003年6~12月机组热耗率为南电力技术，1992，(5)：20-24．[2】沈士一．汽轮机原理[M】．北京：中国电力出版社，1992．=(进汽量一供热量)／发电量=2129．3J／W·h(2)[3】张明智，林湖，姚雅秋，等．凝汽器真空度下降的分析与当机组真空度提高后，2004年6-12月机组热处理[J]．电力科学与工程，2003，(1)：52—55．(责任编辑：王爱萍)耗率为CauseAnalysisandEnergy-SavingTransformationtoLowVacuumofCondenserWangYonghong’，WangJunyouf1．GuangzhouPaperHoldingsLimitedGuangzhou，Guangdong510281，China；2．SchoolofEnergyandPowerEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003，China)Abstract：No．1condenservacuumhasbeenlowsincecommissioningofprojectsinGuangzhou—Paper—Group，whichseriouslyafectsthesafeandeconomicoperation．ThispaperanalyzedthemainreasonscausingvacuumlOWbriefly,andpresentedtransformationofcirculatingcoolingwatersystems，leakdetection，plugtheholes，comissioningrubberballcleaningdevices，reducingthepool—watertemperatureandotherenergy—savingreformmeasures．TheComparisonoftheresultbeforeandafterofatypicalcondenserretrofitshowedthattheretrofithaseffectivelyenhancedthecondenservacuum，loweredunitheatrate，hadahugeeconomic．Meantime，ithasalSObeenofsignificanoetoenergy-savingtypetransformationofthedomesticunit．Keywords：condenser；vacuumsystem；energyconservation