- 相關(guān)推薦
凝汽器最佳真空確定方法的改進(jìn)
凝汽器最佳真空確定方法的改進(jìn)【1】
摘 要：凝汽器作為汽輪機(jī)輔機(jī)的重要組成，其合理的運(yùn)行模式對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性具有較大的影響。
當(dāng)前對(duì)凝汽器最佳真空進(jìn)行確定的方法忽略了循環(huán)水產(chǎn)生的花費(fèi)而產(chǎn)生一定的誤差，同時(shí)在對(duì)其真空變化曲線進(jìn)行繪制時(shí)所采用方法的不同使所得結(jié)果也不同，不能保證經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最優(yōu)。
本文針對(duì)雙背壓凝汽器最佳真空的傳統(tǒng)定義加以改進(jìn)，將循環(huán)水費(fèi)用考慮在內(nèi)，具有一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：凝汽器;最佳真空;循環(huán)水費(fèi)用
1 引言
隨著國內(nèi)電力市場(chǎng)中企業(yè)結(jié)構(gòu)的逐步轉(zhuǎn)型，增強(qiáng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組工作的經(jīng)濟(jì)性已成為提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要內(nèi)容，而凝汽器作為主要的汽輪機(jī)輔機(jī)，其結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理選擇對(duì)于提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。
近年來雙背壓凝氣式汽輪機(jī)憑借其獨(dú)特的優(yōu)越性被廣泛的投入運(yùn)行，因結(jié)構(gòu)上和單背壓凝汽器存在差異，工作參數(shù)也有所不同，因此對(duì)于最佳真空的計(jì)算也有區(qū)別。
從實(shí)際應(yīng)用來看，有必要對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的凝汽器確定最佳真空的方法進(jìn)行比較研究，為進(jìn)一步指導(dǎo)實(shí)踐。
循環(huán)水系統(tǒng)對(duì)其最佳真空的計(jì)算影響顯著，也是火力發(fā)電廠耗電量耗水量最多的設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行合理優(yōu)化有利于提升機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
2 真空通用曲線繪制方法改進(jìn)
汽輪機(jī)真空通用曲線反映了單位排汽量汽輪機(jī)的功率與背壓之間的關(guān)系，其指導(dǎo)性作用在于讓電廠操作人員可以定量預(yù)測(cè)由于凝汽設(shè)備變工況工作所產(chǎn)生的電功率的變化以便及時(shí)調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)妮敵龉β省?/p>
凝汽設(shè)備工作條件發(fā)生變化時(shí)，會(huì)對(duì)汽輪機(jī)背壓及功率產(chǎn)生重大影響。
通常采用背壓的方法對(duì)汽輪機(jī)功率的分析計(jì)算時(shí)采用的算法包括熱力學(xué)模型、回?zé)嵯到y(tǒng)平衡法、汽輪機(jī)原理法及等效熱降法。
其中熱力學(xué)模型的不足之處在于未考慮將機(jī)組熱力系統(tǒng)的負(fù)荷特性及加熱器的抽汽量的多少對(duì)做功的影響考慮在內(nèi)，因而采用這種方法的誤差比較大。
回?zé)嵯到y(tǒng)平衡法雖然計(jì)算的精準(zhǔn)度有了大幅提升，但是因考慮的變量過多導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜，有時(shí)會(huì)因缺乏原始資料而不能繼續(xù)計(jì)算。
汽輪機(jī)原理法在計(jì)算時(shí)運(yùn)用較多與汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的數(shù)據(jù)，一旦設(shè)備發(fā)生過度磨損、老化等現(xiàn)象就會(huì)產(chǎn)生較大的偏差。
等效熱降法的計(jì)算過程較為簡(jiǎn)便，不過因無法計(jì)算低壓缸的焓降而導(dǎo)致結(jié)果誤差的偏大。
所以通常利用試驗(yàn)的方法進(jìn)行真空通用曲線的繪制，該方法實(shí)用簡(jiǎn)便且不會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。
通用曲線的繪制是利用變工況條件下所記錄數(shù)據(jù)經(jīng)一定的處理獲得，而在實(shí)際應(yīng)用中，如果數(shù)據(jù)折算起點(diǎn)發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致真空通用曲線的規(guī)律性改變，所以要將通用曲線改進(jìn)為參考標(biāo)準(zhǔn)以便于工作人員快速高效的進(jìn)行數(shù)據(jù)變換。
為保證繪制出的真空通用曲線對(duì)一臺(tái)汽輪機(jī)的通用性，第一次選功率改變的臨界點(diǎn)時(shí)，按照汽輪機(jī)的額定排汽量下相應(yīng)的額定壓力按正比例關(guān)系求出。
再將不同排汽壓力下對(duì)應(yīng)的功率與該點(diǎn)的功率作差以求出不同背壓下功率的改變值。
由此可獲得在一定流量下各工況點(diǎn)的單位比壓力以及單位比功率的變化情況，再進(jìn)行汽輪機(jī)常用曲線的繪制。
由于對(duì)臨界點(diǎn)的選取進(jìn)行限制，由此所得的通用曲線對(duì)一臺(tái)汽輪機(jī)來說僅有一條，同時(shí)所獲得的背壓變化時(shí)功率的變化值是相對(duì)額定工況而言的，也就保證了其通用價(jià)值。
3 雙背壓凝汽器最佳真空確定方法
3.1 傳統(tǒng)方法
隨同真空度的提高，汽輪機(jī)的功率和循環(huán)水泵的功率的增加值之差發(fā)生變化，當(dāng)該值達(dá)到最大時(shí)對(duì)應(yīng)的真空為最佳真空，也叫最有利真空。
提高凝汽器真空能夠提高汽輪機(jī)的可用焓以提升輸出的電功率。
由于循環(huán)泵產(chǎn)生很大的功耗，因此在凝汽器運(yùn)行時(shí)的真空要取最佳的數(shù)值。
凝汽器的真空與循環(huán)水入口溫度、排氣量及水流量相關(guān)。
而入口溫度無法進(jìn)行人為調(diào)整，排汽量與汽輪機(jī)額定功率相關(guān)也無法調(diào)整，只有改變循環(huán)水流量加以調(diào)整。
水流量的增大能夠促進(jìn)真空，不過水泵所消耗的功率也會(huì)增大。
傳統(tǒng)確定最佳真空的方法包含下面的步驟：計(jì)算凝汽器的排汽壓力;繪制汽輪機(jī)真空通用曲線;比較循環(huán)水泵各種情況下凝汽器真空的最高值;最后將所有的循環(huán)水泵工作狀況進(jìn)行綜合衡量以保證最佳真空。
該方法對(duì)真空的優(yōu)化只考慮了水泵工況的影響，忽略了實(shí)際運(yùn)行時(shí)循環(huán)水費(fèi)用的因素，以上方法計(jì)算出的真空并不能作為真正的最佳真空。
3.2 凝汽器確定最佳真空的改進(jìn)方法
將循環(huán)水所產(chǎn)生的費(fèi)用考慮在內(nèi)進(jìn)行分析時(shí)，需要對(duì)上述步驟中比較循環(huán)水泵各個(gè)工況下凝汽器真空的最優(yōu)值進(jìn)行修正，此時(shí)汽輪機(jī)運(yùn)行過程中單位時(shí)間產(chǎn)生的效益：
式中Rd為電阻， ?駐P為汽輪機(jī)功率增加值，?駐Pp為冷卻水泵功率增加值; a為冷卻水補(bǔ)水系數(shù);?駐Dw為冷卻水流量改變值;Rw為冷卻水價(jià)。
要使工作凈效益達(dá)到最大值就需要達(dá)到下式：
將循環(huán)水產(chǎn)生的費(fèi)用折算為功耗后，可定義廣義的循環(huán)水泵功耗：
當(dāng) 時(shí)，進(jìn)行冷卻水泵工況轉(zhuǎn)換之前的凝汽器真空為最佳真空。
4 結(jié)束語
通常采用的繪制汽輪機(jī)真空通用曲線的方法均有一定的弊端，為保證曲線的通用價(jià)值，提出了基于額定工況進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法。
為提高汽輪機(jī)機(jī)組工作的經(jīng)濟(jì)性同時(shí)對(duì)水資源進(jìn)行有力的保護(hù)，在傳統(tǒng)凝汽器最佳真空定義的基礎(chǔ)上考慮了循環(huán)水所產(chǎn)生的費(fèi)用帶來的影響，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳翔宇. 影響凝汽器真空的因素及效應(yīng)[J]. 湖南電力. 2000(06)
[2] 李勇，曹麗華，趙金峰，孟芳群. 考慮更多因素的凝汽器最佳真空確定方法[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(04)
[3] 趙斌，張曉亮，劉玲. 汽輪機(jī)凝汽器最佳真空的影響因素及確定方法[J]. 河北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(04)
凝汽器真空下降的原因分析及處理【2】
[摘要]本文針對(duì)電廠汽輪機(jī)組正常運(yùn)行中凝汽器真空各種下降的原因進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，并提出了相應(yīng)的處理及預(yù)防措施。
[關(guān)鍵詞]真空;下降;原因;處理
凝汽器真空是汽輪機(jī)組運(yùn)行中監(jiān)視的一個(gè)重要指標(biāo)，保持汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的合理真空是汽輪機(jī)安全運(yùn)行的重要參數(shù)之一。
凝汽器真空下降不但影響機(jī)組的負(fù)荷，還會(huì)直接影響汽輪機(jī)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
真空每降低1%，將使汽輪機(jī)的汽耗量平均增加1%～2%，使煤耗增0.1%～0.15%，并直接威脅汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子尾部葉片的壽命。
在汽輪機(jī)運(yùn)行的各種故障檢查及排除中，真空下降故障也是較難判斷解決的。
本人根據(jù)多年汽輪機(jī)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)電廠中真空下降的原因進(jìn)行了分析，描述并提出相應(yīng)處理方法。
一、概況
汽輪機(jī)凝汽設(shè)備主要由凝汽器、循環(huán)水泵、抽氣器、凝結(jié)水泵等組成。
凝汽器的構(gòu)造主要分為：外殼、水室端蓋、管板、冷卻水管、排汽進(jìn)口、熱水井、抽氣管口、冷卻水進(jìn)出口、水窒隔板、汽側(cè)隔板、汽空間、空氣冷卻區(qū)、進(jìn)水、中間及出水三個(gè)水室。
真空的形成是汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器汽側(cè)，循環(huán)水泵不間斷地把冷卻水送入凝汽器水側(cè)銅管內(nèi)，通過鋼管把排汽的熱量帶走，使排汽凝結(jié)成水，其比容急劇減少(約減少到原來的三萬分之一)，因此，原為蒸汽所占的空間便形成了真空，真空建立后是靠主抽氣器來維持，它是從專用射水泵來的具有一定壓力的工作水，經(jīng)水室進(jìn)入噴嘴，噴嘴將壓力能變?yōu)樗俣饶埽饕愿咚購膰娮焐涑�，在混合室�?nèi)產(chǎn)生高度真空，抽出凝汽器內(nèi)的汽、氣混合物，一起進(jìn)入擴(kuò)散管，速度降低，壓力升高，最后略高于大氣壓力，排出擴(kuò)散管。
二、真空下降的原因及處理
汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)真空下降可分為：急劇下降和緩慢下降兩種。
(一)急劇下降
1.循環(huán)水中斷：此時(shí)應(yīng)對(duì)循環(huán)泵電機(jī)重合閘一次，如循環(huán)泵不能恢復(fù)正常運(yùn)行，應(yīng)緊急停機(jī)處理。
2.抽氣器工作失靈：迅速啟動(dòng)備用射水泵，并根據(jù)真空情況緊急減負(fù)荷至適當(dāng)，如無法維持應(yīng)緊急停機(jī)。
(二)緩慢下降
1.凝結(jié)水位升高原因：在正常運(yùn)行中，造成機(jī)組的凝汽器水位升高的原因可能是除鹽水補(bǔ)水量過大;凝汽器銅管泄漏;凝結(jié)水再循環(huán)電動(dòng)門誤開或關(guān)不到位;低壓加熱器疏水泵出口壓力過高和除氧器壓力過高(排擠凝結(jié)水)。
象征：凝汽器電極點(diǎn)、就地玻管水位計(jì)指示升高，凝結(jié)水泵出口壓力升高，運(yùn)行的凝結(jié)水泵電流升高達(dá)極限值。
凝結(jié)水過冷度增大。
處理：當(dāng)確證為凝結(jié)水位升高造成凝汽器真空緩慢下降時(shí)，值班員應(yīng)迅速查明造成凝汽器水位升高的原因，將凝汽器水位降低即可。
2.軸封加熱器排汽管積水嚴(yán)重原因：當(dāng)軸封加熱器排汽管積水時(shí)，使排汽的通流面積減少，軸封供汽系統(tǒng)工作失常，導(dǎo)致真空下降。
象征：當(dāng)排汽管積水時(shí)，軸封加熱器排汽管的外壁溫度偏低，嚴(yán)重時(shí)，高、低壓缸前后軸封處會(huì)大量冒白汽，這時(shí)，機(jī)組凝汽器真空開始緩慢下降。
處理：當(dāng)確證為軸封加熱器排汽管積水造成凝汽器真空緩慢下降時(shí)，機(jī)組人員應(yīng)迅速地將軸封排汽母管上的放水門全開，進(jìn)行排水工作，直至水排完為止。
必要時(shí)開啟軸封母管端頭疏水門排水。
3.凝汽器汽側(cè)抽氣管積水原因：當(dāng)凝汽器汽側(cè)空氣管積水時(shí)，使抽氣器空氣管的通流面積相對(duì)減小，導(dǎo)致凝汽器真空緩慢下降。
造成凝汽器汽側(cè)空氣管積水的原因可能是機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，抽氣器空氣管疏水不及時(shí);季節(jié)變化(如天氣變冷);抽氣器倒拉水進(jìn)入空氣管。
象征：當(dāng)凝汽器汽側(cè)空氣管積水時(shí)，凝汽器甲、乙汽側(cè)空氣管的管壁及腔室疏水管的管壁的溫度相對(duì)于正常時(shí)約低，而射水抽氣處抽氣器的外壁溫度則相對(duì)升高。
處理：當(dāng)確證為凝汽器汽側(cè)空氣管積水造成凝汽器真空緩慢下降時(shí)，機(jī)組人員應(yīng)迅速匯報(bào)班、值長(zhǎng)，然后進(jìn)行凝汽器空氣管拉水工作。
此項(xiàng)工作不是經(jīng)常進(jìn)行的，因此，應(yīng)做好相應(yīng)的安全措施之后，再開始進(jìn)行操作。
4.射水池的水溫升高，抽氣器工作失常原因：在汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行過程中，由于季節(jié)的變化或是其他因素使射水池的水溫升高，在抽氣器的噴嘴處可能會(huì)發(fā)生汽化現(xiàn)象。
從而使抽氣工作失常，凝汽器中的不能凝結(jié)氣體不能及時(shí)排出，導(dǎo)致真空下降。
造成射水池水溫上升的原因可能是夏季環(huán)境溫度引影響;熱力系統(tǒng)內(nèi)有熱源排入射水池內(nèi)，使水溫升高。
象征：凝汽器的真空值與某時(shí)期相比較有所下降，或早晚間真空值存在差值。
若用電子測(cè)溫儀或用手摸射水池水時(shí)冰溫偏高，射水抽氣器的下水管的溫度也同樣偏高。
處理：當(dāng)確證為射水池水溫升高造成凝汽器真空緩慢下降時(shí)。
適當(dāng)開啟射水池補(bǔ)水門進(jìn)行射水池?fù)Q水工作，降低水溫。
必要時(shí)檢查熱力系統(tǒng)與其相關(guān)聯(lián)的閥門是否關(guān)閉嚴(yán)密，即可。
5.運(yùn)行人員或檢修人員工作過程中發(fā)生失誤、造成凝汽器真空緩慢下降原因：由于運(yùn)行人員或檢修人員在工作過程中發(fā)生失誤，使凝汽器真空緩慢或急劇下降，造成凝汽器真空緩慢或急劇下降的原因可能是運(yùn)行人員在正常操作中對(duì)系統(tǒng)或是其他原因誤開、誤關(guān)與真空系統(tǒng)有關(guān)的閥門：檢修人員在進(jìn)行與真空系統(tǒng)有關(guān)的檢修工作時(shí)，擅自誤開、誤關(guān)閥門。
象征：類似的情況發(fā)生時(shí)，凝汽器真空機(jī)械真空、自動(dòng)記錄表的指示值下降速度會(huì)出現(xiàn)兩種象征：
�、倌髡婵站徛陆担啓C(jī)的排汽缸溫度上升，凝汽器電極點(diǎn)水位計(jì)的指示值上升，凝結(jié)水泵電流和凝結(jié)水母管壓力會(huì)升高;
②凝汽器真空急劇下降時(shí)，汽輪機(jī)的排汽缸溫度上升較快，機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)聲突變;凝汽器電極點(diǎn)水位計(jì)的指示值上升同樣較快(若是誤關(guān)循環(huán)水系統(tǒng)的閥門，則機(jī)組的凝汽器循環(huán)水壓力將會(huì)發(fā)生變化)。
處理：當(dāng)確證運(yùn)行人員或檢修人員工作失誤造成凝汽器真空緩慢或急劇下降時(shí)，值班人員應(yīng)沉著冷靜地迅速將事發(fā)前所進(jìn)行的操作全部恢復(fù)。
若是判斷為檢修人員在時(shí)進(jìn)行檢修工作造成的，則迅速到就地將檢修人員擅自誤開、誤關(guān)閥門的閥門關(guān)閉即可。
6.在做與真空系統(tǒng)有關(guān)的安全措施時(shí)，凝汽器真空緩慢下降原因：在做與真空系統(tǒng)有關(guān)的安全措施的過程中，當(dāng)真空系統(tǒng)閥門關(guān)不嚴(yán)密的因素存在時(shí)，凝汽器真空緩慢下降，造成的原因可能是處于負(fù)壓區(qū)的設(shè)備或閥門有空氣被拉入凝汽器內(nèi)，使真空緩慢下降。
象征：凝汽器真空緩慢下降，汽輪機(jī)的排汽缸溫度上升。
凝汽器電極點(diǎn)水位計(jì)的指示值上升。
處理：當(dāng)確證為是因做安全措施而引起凝汽器真空緩慢下降時(shí)，值班員應(yīng)迅速將所的安全措施恢復(fù)即可。
7.運(yùn)行中機(jī)組低壓加熱器汽側(cè)無水原因：機(jī)組正常運(yùn)行中，由于人員疏忽大意或是工況發(fā)生變化時(shí)未能及時(shí)調(diào)整低壓加熱器的水位，導(dǎo)致低壓加熱器無水位運(yùn)行，這時(shí)由于低壓加熱器無水位，抽汽未能進(jìn)行熱交換就直接排向凝汽器熱水井，使凝汽器熱負(fù)荷增大，真空下降。
象征：凝汽器真空緩慢下降。
汽輪機(jī)的排汽缸溫度上升，凝汽器電極點(diǎn)水位計(jì)的指示值上升，就地檢查可以發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的低壓加熱器玻管水位計(jì)無水位指示。
處理：當(dāng)確證為是運(yùn)行中機(jī)組低壓加熱器無水導(dǎo)致凝汽器真空緩慢下降時(shí)，值班員只要將低壓加熱器調(diào)整至有水位顯示即可。
三、汽輪機(jī)真空下降的處理心得
真空下降，電廠是十分常見的但是處理不當(dāng)，也會(huì)造成事故。
1.確定汽輪機(jī)真空下降后，從查找原因及排除方法，對(duì)汽輪機(jī)真空下降的可能原因進(jìn)行檢查并設(shè)法消除，對(duì)于給水泵排入主凝汽器的機(jī)組，同時(shí)要檢查汽動(dòng)給水泵真空系統(tǒng)地運(yùn)行情況。
首先應(yīng)檢查當(dāng)時(shí)有無影響真空的操作，并立即停止并恢復(fù)操作前狀態(tài)。
其次，迅速檢查表計(jì)指示或計(jì)算機(jī)模擬量顯示，循泵電流，射水泵電流，射水抽氣器進(jìn)水壓力等，通過檢查，確定是哪方面的原因引起的，并進(jìn)一步消除，必要時(shí)提高軸封壓力。
2.查找并消除原因的過程中，嚴(yán)密監(jiān)視真空變化情況，隨時(shí)準(zhǔn)備真空降到規(guī)定值后減相應(yīng)負(fù)荷，真空快速下降時(shí)這一方面更加重要。
當(dāng)真空下降至動(dòng)作值時(shí)，需檢查自動(dòng)情況，否則手動(dòng)拍機(jī)。
3.當(dāng)真空影響到事故停機(jī)后，嚴(yán)禁汽水繼續(xù)排入凝汽器，在機(jī)組脫扣后，應(yīng)通知鍋爐值班人員，不可向凝汽器排汽排水。
4.真空下降時(shí)。
應(yīng)注意低壓缸的排汽溫度，并投入冷卻裝置，使排汽溫度降低。
參考文獻(xiàn)：
[1]汽輪機(jī)[K].電力工業(yè)出版社,1980:9.
[2]哈爾濱發(fā)電有限責(zé)任公司.1OOMW機(jī)組運(yùn)行規(guī)程[S].2006.
[3]汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)問答[K].佳木斯發(fā)電廠,1992:9.
凝汽器真空系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析【3】
【摘 要】針對(duì)雙背壓汽輪機(jī)組，提出凝汽器抽真空方式的優(yōu)缺點(diǎn)、提高真空泵運(yùn)行效率的方法。
根據(jù)背壓對(duì)汽輪機(jī)功率修正曲線計(jì)算出循環(huán)水泵的最優(yōu)運(yùn)行方式，為機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性提供一定的理論。
【關(guān)鍵詞】1000MW機(jī)組;雙背壓;凝汽器;真空泵;循環(huán)水泵;經(jīng)濟(jì)性
凝汽器真空是汽輪機(jī)組運(yùn)行中的重要參數(shù)，其數(shù)值的大小對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、安全性有很大影響。
凝汽器真空對(duì)機(jī)組的出力影響較大：凝汽器壓力減小，機(jī)組功率增加;凝汽器壓力增加，機(jī)組功率下降。
影響凝汽器真空的主要因素有：機(jī)組負(fù)荷、循環(huán)水溫度、循環(huán)水流量、真空系統(tǒng)嚴(yán)密性、真空泵運(yùn)行工況等。
因此，提高凝氣器真空度對(duì)于提高發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有極其重要的意義。
我廠一期工程3、4號(hào)機(jī)組為1000MW超超臨界燃煤機(jī)組，汽輪機(jī)采用東方汽輪機(jī)廠引進(jìn)日立技術(shù)生產(chǎn)的N1000-25.0/600/600型超超臨界、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機(jī)，采用海水作為循環(huán)水進(jìn)行冷卻，設(shè)計(jì)凝汽器額定壓力(絕對(duì)壓力)5.75KPa。
本文針對(duì)該電廠的運(yùn)行工況及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備條件進(jìn)行分析，提出改善凝汽器真空的方法，從而提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
1 真空泵運(yùn)行方式
汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，循環(huán)水建立真空，真空泵維持真空。
由于真空系統(tǒng)嚴(yán)密性不可能完全嚴(yán)密，且機(jī)組運(yùn)行水內(nèi)含有其它不可凝結(jié)氣體，因此真空泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)機(jī)組真空影響很大。
1.1 真空泵抽空氣方式
我廠凝汽器為雙背壓運(yùn)行機(jī)組，配備有三臺(tái)真空泵，正常時(shí)為2用1備。
凝汽器連接真空泵有三種連接方式：
我廠#1、2機(jī)組原來連接方式，此種方式運(yùn)行不靈活，且經(jīng)濟(jì)效益差。
此方式為#3、4機(jī)組目前連接方式，相較于第一種，經(jīng)濟(jì)性好。
目前#1，2機(jī)組改造后的運(yùn)行方式，#3、4機(jī)組也準(zhǔn)備進(jìn)行改造。
此種運(yùn)行方式較第二種經(jīng)濟(jì)性提高不多，但運(yùn)行方式靈活，在機(jī)組真空嚴(yán)密性優(yōu)的情況下，冬季可運(yùn)行一臺(tái)真空泵，夏天選擇兩臺(tái)，均能很好的保證凝汽器真空。
1.2 真空冷卻水改造
真空泵運(yùn)行效率的高低與其密封水溫度有很大的關(guān)系，冷卻水溫度越低，真空泵效率越高，因此降低真空泵密封水溫度對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有很大幫助。
我廠目前真空泵密封水通過海水進(jìn)行冷卻，在冬天時(shí)，海水溫度低，使真空泵密封水溫度合適，保證了真空泵高效率運(yùn)行，但是在夏天由于海水溫度高，造成密封水溫度升高，使真空泵效率下降，抽空氣能力降低。
因此增加一路空調(diào)冷卻液來進(jìn)行冷卻，使真空泵密封水溫度保證在真空泵最高運(yùn)行效率所需溫度。
1.3 真空泵本體改造
未改造前，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，2臺(tái)真空泵運(yùn)行，電流均達(dá)到300A，考慮機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù)5000h，廠用電浪費(fèi)很大。
后針對(duì)一臺(tái)真空泵進(jìn)行改造，在原有的機(jī)組上，增加一減速箱，后經(jīng)試驗(yàn)，電流降為170A，相較于之前降低了130A，通過對(duì)比，在正常運(yùn)行時(shí)，改造后真空泵運(yùn)行出力正常，能很好的保證機(jī)組的真空，同時(shí)降低了廠用電率。
根據(jù)保守計(jì)算，若三臺(tái)真空泵全部改造，按每度電0.4元計(jì)算，每年可節(jié)省最少20萬，而且改造成本低。
但是在機(jī)組啟動(dòng)過程中會(huì)增加抽真空時(shí)間。
2 循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式
我廠循環(huán)水系統(tǒng)采用了三臺(tái)工頻循環(huán)水泵，正常運(yùn)行時(shí)，兩用一備。
由于采用的是工頻循泵，因此循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式比較單一，在海水溫度高時(shí)，可通過啟動(dòng)第三臺(tái)循環(huán)水泵來提高循環(huán)水量，從來提高凝汽器的真空，使機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
但是機(jī)組凝汽器真空是由機(jī)組負(fù)荷、冷卻水溫度和循環(huán)水流量決定的。
在機(jī)組負(fù)荷和冷卻水溫一定的條件下，凝汽器壓力隨循環(huán)水流量的改變而改變，而循環(huán)水流量的變化直接影響到循環(huán)水泵的耗功。
循環(huán)水流量增加，機(jī)組背壓減小，機(jī)組出力增加，但循環(huán)水泵的耗功也同時(shí)增加，當(dāng)循環(huán)水流量增加太多時(shí)，循環(huán)水泵的耗功增加將機(jī)組出力的增加值抵消。
因此，必須保證循泵電機(jī)功耗增加小于汽輪機(jī)功率的增加值，才能保證機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，而何時(shí)啟動(dòng)第三臺(tái)循環(huán)水泵就需要進(jìn)行計(jì)算。
根據(jù)電廠運(yùn)行參數(shù)，選取相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行整理，如下：
根據(jù)上圖可計(jì)算三臺(tái)循泵運(yùn)行較兩臺(tái)循泵運(yùn)行電流平均增加：340A
由于循泵運(yùn)行電壓為6.15KV，功率因數(shù)為0.81，經(jīng)計(jì)算可得到三臺(tái)循泵較兩臺(tái)循泵運(yùn)行功耗增加值：3.622MW
凝汽器背壓對(duì)發(fā)電機(jī)功率修正曲線，如下：
夏季海水溫度基本維持在24℃附近，冬季海水溫度維持在16.5℃，通過查找水蒸氣焓熵圖得到各個(gè)運(yùn)行工況凝汽器的真空度，根據(jù)凝汽器真空對(duì)機(jī)組功率的修正曲線(5.75KPa)，可以計(jì)算出啟動(dòng)三臺(tái)循泵后汽輪機(jī)的微增功率，如下：
由上圖可看出，夏季時(shí)，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷高于800MW時(shí)，啟動(dòng)第三臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性提高，冬季時(shí)，兩臺(tái)循環(huán)水泵可以滿足機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，不需要啟動(dòng)第三臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行。
3 結(jié)論
(1)通過對(duì)真空系統(tǒng)抽汽方式、冷卻水、真空泵結(jié)構(gòu)的改造，很明顯的節(jié)省了廠用電且提高了真空泵的運(yùn)行效率，對(duì)于機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的提高有很大幫助。
(2)通過對(duì)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的分析，根據(jù)凝汽器真空對(duì)功率的修正的曲線，計(jì)算出了何時(shí)啟動(dòng)第三臺(tái)循環(huán)水泵，對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)性最好，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作提供一定的理論依據(jù)。
但我廠循環(huán)水系統(tǒng)如若改成變頻運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)性能將得到進(jìn)一步的提升，可通過汽輪機(jī)微增出力通用計(jì)算方法得到各個(gè)負(fù)荷下對(duì)應(yīng)的循環(huán)水流量，相對(duì)比較復(fù)雜，但對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)性幫助很大，希望下一步進(jìn)行改造。
參考文獻(xiàn)：
[1]王烈軍.汽輪機(jī)運(yùn)行[M].北京：水利電力出版社，1994.
[2]董麗娟，張潤(rùn)盤，張春發(fā).循環(huán)水泵的優(yōu)化調(diào)度.電力科學(xué)工程，2007(1).
[3]李秀云，嚴(yán)俊杰，林萬超.滑壓機(jī)組背壓變化對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響的兩種新計(jì)算方法.中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，1999(9).
[4]胡洪華，居文平，黃廷輝.大型電站雙背壓凝汽器優(yōu)化運(yùn)行的研究和實(shí)踐
【凝汽器最佳真空確定方法的改進(jìn)】相關(guān)文章：
確定自己的最佳學(xué)習(xí)時(shí)間10-26
變壓器真空干燥方法10-05
真空拔罐的使用方法09-30
醒酒最佳方法02-08
最佳學(xué)習(xí)方法10-05
痔瘡的最佳治療方法10-01
治療腳氣的最佳方法10-05
治療脫發(fā)最佳方法10-26