某发电厂300MW汽轮机组真空低原因分析

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1、发电厂300MW汽轮机组真空低原因分析摘要：针对发电厂300MW机组投产后凝汽器真空低的问题，从凝汽器真空形成原理出发，对真空系统的设计和热力过程进行分析，找到影响机组真空低的原因并采取相应对策加以解决，取得明显实效。关键词：汽轮机组凝汽務真空热力特性发电厂总装机容量为4x300MW,汽轮机型式为N300—16.7/537/537中间再热单轴双缸双排汽凝汽式。机组真空系统的主要设备有2BE1353-OEY4型水坏式真空泵和N-15320的凝汽器。冷却水取自于珠江入海口，由1600HLB-16型斜流循环泵进行升压。真空泵设计为1台运行1台备用，循环水泵设计为冬天“2机3泵”、夏天“1机2泵"运

2、行。2000年6月之前，夏季真空泵都为“1机2泵"运行，循环泵全年都为“1机2泵“供水而且凝汽器真空还比较低。本文主要针对珠江电厂所存在的真空低问题进行原因分析探讨并寻找解决办法。1真空系统存在的问题及其危害发电厂4台机组投产后真空严密性试验和真空分别如表1、表2所示。从表中的数据可以看115：各台机组的真空严密性在1999年以前根本达不到DL/T609—1996的规定[1],而且真空远低于设计要求。真空低将直接影响机组经济性和安全性，据计算，300MW机组真空每下降1kPa,煤耗率增大2g/kWh,出力下降2.2MW以上。同时，真空下降速度严重时可能使汽轮机转子发生振动和末级叶片喘振等异常

3、，甚至造成汽轮机事故。»1具空严窃性试脸结果kPa/min2000年（I〜9月）机组1998年1999年最小平均1号机2.401.700.290.452号机2.721.900.671.023号机2.561.760.550.794号机2.001.600.400.55全厂F均2.421.740.4S注：DL/T609^1996规定5minJX空平均*降速度小于0.40kftt/min为合格.小F0.26kRi/min为优秀。UU111997ft1咖年1刑9年21X101号讯91.719I.JS922号IR92.(199I.4Q02.INJ号机•)1.1S01.44<>1.82忙・"92.H91.

4、6792.1392•斯全厂孕均VI.5592.14V2.61讼if他SM9494注1&中W为囁年也机iWicfrir何的平•均4乍・冬人術卅餵仍擀袪IH2»"远疗・・2真空低的原因探讨及其对策发电厂机组真空的试验和运行结果不理想，已达到非解决不可的地步。影响真空值大小有两方面：凝汽器湿饱和蒸汽的压力Ps（Ps与运行中凝汽器的热力特性有关）；凝汽器中不凝结气体的份量1（巴与真空系统的空气泄漏量和真空泵的运行出力有关）。根据道尔顿定律，混合物的总压力为构成混合物诸气体的分压力之和，则凝汽器压力Pc为：pc=ps+pa.（1）2.1凝汽器热力特性3~心对真空的影响及其对策凝汽器中的蒸汽处于饱和状

5、态，依饱和蒸汽的性质有:玖与其饱和温度G所对应，且ts越小,Ps越小。而ts=twi+At+5t.（2）（2）式中如和&分别为冷却水的温升、入口温度和凝汽器的端差。根据凝汽器的热平衡方程（在低温范围内，水的焙在数值上约等于水温的4.187倍），有De（hc—h'c）=4.187Dw（tw?—tw（）.（3）式中Dc蒸汽量，kg/h；hc蒸汽质量焰，kJ/kg；hfc凝结水质量焙，kJ/kg；Dw冷却水量，kg/h；tw2冷却水出口温度，°C。因此有(俎-h'jDr4Z187/A（he—h；）是1kg蒸汽凝结的放热量。由于凝汽式汽轮机的排汽压力玖在设计吋已经设定,而且在实际运行中基本在其变化范

6、围内，因此（he—h；）的变化可以近似认为是常量，故有冷却水的温升At与蒸汽量De成正比而与冷却水量Dw成反比。凝汽器的传热端差8t是作为评价凝汽器运行优劣的主要技术指标，它表示为：ArA.K}cxpl4.l7WwJ(九一A)DC/DWf九K1/cxpU.I78Dwx(4)式中K传热系数，kJ/（m2-h-K）；Ac换热面积，m'。从（4）式可知：凝汽器运行中端差况与蒸汽量咲成正比，与冷却水量D、v成反比，与换热面积“和传热系数K有关。综上所述，凝汽器的真空随蒸汽量咲增大而降低，随冷却水量Dw和换热面积人以及传热系数K的增大而升高。2.1.1凝汽器换热面积和传热系数的影响从发电厂凝汽器的换

7、热面积的数值来看，与同类型机组比较都相对偏小（见表3）,但加大凝汽器换热面积比较困难。因此，为了提高凝汽器传热效果，减小端差，必须提高换热面的清洁度。1999年初以來，分别对•各台机组的胶球清洗系统进行改造和检修，使之能正常投运并保证收球率在95%以上，同时要求定期投运。矗301内盘电厂何奂E机ift■老OIMMRyRmJair外■■K«■触1^1X018MO192I€2.1.2凝汽器热负荷的影响减小凝汽器的