《大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、密 级 检索号 16-100066浙江省电力试验研究院 科学技术文件大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案浙江省电力试验研究院二一年一二月大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案编 写 者： 包劲松 孙永平审 核 者：审 批 者：批 准 者：目 录1 引言 .12 国华 1000MW 机组凝汽器失去双背压功能的运行状况 .33 乌沙山 600MW 机组凝汽器失去双背压功能的运行状况.44 双背压凝汽器抽空气系统连接方式分析 .55 乌沙山 600MW 机组凝汽器抽空气系统改造方法与效果评价.76 分列、并联式抽空气管路的改
2、进方案 .87 节能改进效益估算 .10附录 1：国华宁电 B 厂5 机组 168 小时满负荷试运的 DCS 真空系统运行参数图 .11附录 2：国华宁电 B 厂凝汽器双背压改造研讨会会议纪要.121 引言.12 国华 1000MW 机组凝汽器失去双背压功能的运行状况.33 乌沙山 600MW 机组凝汽器失去双背压功能的运行状况.44 双背压凝汽器抽空气系统连接方式分析.55 乌沙山 600MW 机组改造方法与效果评价.76 分列、并联式抽空气管路的改造方案.87 节能改进效益估算.10附录 1：国华宁电 B 厂5 机组 168 小时满负荷试运 DCS 真空系统运行参数 .12附录 2：国华宁
3、电 B 厂凝汽器双背压改造研讨会会议纪要.13大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进 方案第 55 页 共 13 页摘 要 本文针对神华浙江国华浙能发电有限公司 B 厂两台 1000MW 超超临界机组以及大唐乌沙山发电有限公司四台 600MW 超临界机组所配置的双背压凝汽器失去背压差异的问题，开展了分析研究工作，提出了将双背压凝汽器原先的串联式抽真空管路改造为分列、并联式连接方式的解决方案，并对改进效益进行了计算评估。关键词 双背压凝汽器 抽真空系统 节能改造 1 1 引言1.1 1 单背压凝汽器和双背压凝汽器单背压凝汽器和双背压凝汽器
4、600MW、1000MW 等大型汽轮发电机组通常采用两只低压缸、四排汽形式的配置型式，因此需要有两只凝汽器。若循环水是并列地从母管进入两只凝汽器，又同时流出两只凝汽器后汇入母管，由于流经两只凝汽器的循环水温度是相同的，所以凝汽器压力应该是一致的，称为单背压凝汽器；若循环水首先流经一个凝汽器，待温度提高后再进入第二个凝汽器，由于循环水温度不同，造成凝汽器压力有差异，形成高、低压凝汽器，又称为双背压凝汽器。根据设计资料，600MW 机组高、低压凝汽器之间的压力差异一般为 1kPa 左右，其平均压力要略微低于单背压凝汽器，而且由于双背压凝汽器将低压侧的凝结水引入高压侧加热，提高了凝结水温，也有利于减
5、少低压加热器的抽汽量，减少发电热耗率。所以双背压机组在运行经济性收益方面要好于单背压机组。浙江省内亚临界、超临界 600MW 机组除宁海电厂的四台机组采用单背压凝汽器外，其它如北仑、嘉兴、兰溪、乌沙山、乐清等电厂机组都采用双背压凝汽器。超超临界 1000MW 机组除北仑三期的两台机组采用单背压凝汽器外，其它如玉环、宁海等电厂机组都采用双背压凝汽器。1.2 典型的抽真空管路布置型式典型的抽真空管路布置型式两只凝汽器工作在不同的循环水温度是双背压凝汽器的必要工作条件，而凝汽器内积聚的空气能否被及时抽出则是保证双背压凝汽器处于正常工作状态的关键因素。凝汽器抽真空管路和设备的作用就是将凝汽器内的不凝结
6、气体抽出：在机组启动期间，使凝汽器能在较短时间内建立起真空；在正常运行条件下，维持凝汽器的真空。根据 600、1000MW 机组凝汽器的抽真空管路连接方式的不同，大致可以分为以下几种布置型式：A、分列布置型、分列布置型大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进 方案第 66 页 共 13 页高、低压凝汽器分别配备两套 100%容量的水环式真空泵组，两只凝汽器的抽空气管路完全独立，四台真空泵采用两运两备的运行方式，称为分列布置型。北仑电厂从日本东芝公司进口的四台 600MW 机组就是采用这种分列布置的连接方式。这种分列布置型式的好处是高、低压
7、凝汽器抽空气系统互不干扰，确保凝汽器内积聚空气能被顺利抽出。缺点是四台真空泵的投资较多、占用的场地较大，运行耗电量不可节省。B、并联布置型、并联布置型这种布置型式往往采用三台真空泵的配置型式，即从高、低压凝汽器内分别接出两根抽空气管路，汇合成一根母管后进入真空泵组。这种抽空气管路并联布置型式通常适用于单背压凝汽器的抽真空系统，而在北仑发电厂2 机组双背压凝汽器上也采用了这种布置方式。其优点是可以节省一台真空泵，管路连接较为简单。为了实现高、低压凝汽器抽出气（汽）流量的合理分配，必须在高压凝汽器抽空气管路上设置一只孔径合适的节流孔板，用以对高压凝汽器抽出气（汽）混合物进行节流。C、串联布置型、串
8、联布置型串联布置型式是指高、低压凝汽器的空气抽出管路采用串联方式，即高压凝汽器的抽空气管路直接接入低压凝汽器中，通过低压凝汽器的抽气管路间接地对高压凝汽器抽气，抽空气母管的末端为三台水环式真空泵。这种布置方式的抽空气管路大多布置在凝汽器内部，穿出凝汽器之后的管路布置极为简单，可以减少设备投资和所需场地。但由此带来的问题是：如何确保高、低压凝汽器内聚集的空气都能彻底抽尽，防止出现空气抽出受阻情况的发生。1.3 3 国华宁海、乌沙山双背压凝汽器出现的问题国华宁海、乌沙山双背压凝汽器出现的问题神华浙江国华浙能发电有限公司 B 厂（以下简称国华宁电 B 厂）5、6 机组为上海汽轮机有限公司采用德国西门
9、子公司技术生产的 1000MW 超超临界汽轮机，配套了上海动力设备有限公司生产 N-54000 型单流程、双背压、表面式凝汽器，三台真空泵为鹤见真空工程（上海）有限公司生产的 EVMA 250 型水环式真空泵，循环冷却水在国内首家采用海水冷却塔冷却。5、6 机组分别于 2009 年 10 月和2009 年 9 月完成 168 小时满负荷连续运行考核后投入商业运行。大唐乌沙山发电有限公司四台 600MW 超临界机组，汽轮机组由哈尔滨汽轮机大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进方案大型汽轮发电机组双背压凝汽器抽真空系统节能改进 方案第 77 页 共 13 页厂有限责任公司制造，配用哈尔滨汽
10、轮机厂生产的双背压凝汽器，抽真空系统配置三台广东佛山水泵厂生产的水环式真空泵。四台机组于 2006 年同一年投产运行。根据双背压凝汽器的设计功能，这些高、低压凝汽器之间应有 1kPa 左右的压力差异，然而这些 600MW、1000MW 机组投产运行后，高、低压凝汽器之间却没有出现压力差异，即失去了双背压的运行特性。通过试验数据比较后分析认为，其根本原因是机组设计阶段采取了串联式抽真空管路布置方式，导致低压凝汽器内积聚空气的抽出受阻，引起低压凝汽器压力升高至高压凝汽器的压力水平。抽真空管路串联式布置这一设计缺陷已经造成了这些机组投产以来巨大的运行经济性能损失。因此，本文将着重对抽真空系统串联连接
11、方式的弊端进行分析，并制定了针对性的改造方案。2 2 国华 1000MW 机组凝汽器失去双背压功能的运行状况国华 1000MW 超超临界机组在 24.5设计循环水温度时，高、低压凝汽器设计压力分别为 6.7kPa 和 5.7kPa。两台机组于 2009 年 910 月投产后，立即进行机组性能考核试验，在高、低压凝汽器喉部按试验标准的要求各安装了 4 个试验压力测点，每个压力测点配接 1 个高精度绝压变送器，用以对凝汽器压力进行精确测量。在表 1 中给出了5 机组性能考核试验期间的凝汽器相关试验参数。从表 1 中数据比较可知：各负荷工况的高、低压凝汽器压力数值十分接近，差异在 0.1kPa左右，由此表明机组的双背压凝汽器已失去其双背压设计工作特性。表表 1：国华宁电：国华宁电5 机组考核试验期间各工况凝汽器试验参数机组考核试验期间各工况凝汽器试验参数参数名称参数名称单位单位THA（1） 试验试验THA（2） 试验试验TMCR （放空气）（放空气）700MW （放空气）（放空气）500MW （放空气）（放空气）试验日期/2009-11-12009-10-302009-11-122009-11-132009-1
