6 600MW双压机组运行中最佳背压的研究和应用

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背压变化对国产600MW汽轮机组经济性与安全性的影响分析

背压变化对国产600MW汽轮机组经济性与安全性的影响分析

背压变化对国产600MW汽轮机组经济性与安全性的影响分析发布时间:2021-07-31T08:19:51.852Z 来源:《电力设备》2021年第3期作者:江颖[导读] 针对背压偏离设计值而言,其同样会影响机组运行的安全性。

本文以国产600MW汽轮机组为例,就上述内容探讨如下。

(华能巢湖发电有限责任公司安徽省巢湖市 238000)摘要:伴随工业技术的不断发展,许多新技术被应用在汽轮机当中,有力推动着此领域的发展与完善。

但需要指出的是,在某些情况下,汽轮机背压会出现偏离设计值的情况,因而会给汽轮机组运行的安全性、经济性造成影响,故需采取切实措施加以解决。

本文围绕国产600MW汽轮机组,剖析背压变化对其经济、安全性所产生的影响,并提出具体建议。

关键词:600MW汽轮机组;背压变化;经济性;安全性600MW汽轮机组是一种已得到广泛应用的汽轮机类型,但其在实际运行过程中,会受到各种因素的影响或干扰,而汽轮机背压便为其一,其主要对机组的经济性造成影响;需要强调的是,当机组处于运行状态时,如果凝汽器运行状况、环境温度、负荷等因素发生改变,均会造成背压与设计值相偏离。

深入且全面分析背压变化对机组经济性所产生的影响,能够为多项工作的开展提供可靠依据,比如循环水泵经济调度及机组小指标管理等,此外,还需说明的是,针对背压偏离设计值而言,其同样会影响机组运行的安全性。

本文以国产600MW 汽轮机组为例,就上述内容探讨如下。

1.背压变化对机组经济性所产生的影响1.1计算方法当前,能够明确背压变化对机组经济所产生影响的方法不仅有等效焓降法、回热系统热平衡法,而且还有热力学方法、汽轮机原理法等。

需要指出的是,针对汽轮机原理法、热力学方法而言,其在具体的计算结果上,有着比较大的误差,因而难以满足工程计算及分析精度方面的精度要求;而对于回热系统热平衡法来讲,尽管有着比较高的计算精度,但囊括过多的变量,因而有着比较繁琐的计算过程;针对等效焓降法来分析,其有着较简单的计算过程,以及比较高的结果精度,对于工程计算使用尤为适用。

600MW机组双背压凝汽器串并联技术改造

600MW机组双背压凝汽器串并联技术改造
下:
41 .凝汽器外部抽气系统改造 凝汽器外部抽气管由原来的单母管改为双母管 ,实现了高压凝汽 图 1改造前 凝汽器抽 气 系统 图 器( B凝汽器) 与低压凝汽器( A凝汽器) 各有一路母管, 每路母管分出二 、 该机组 不凝结气体 抽 出的方式决 定了该 机组高压 凝汽器 、低压凝 路分 别与凝汽器 的 A B侧空气冷却 区相通 。二路母管 之间装设 二个 电 汽器 的运行方 式为 串联 方式 。汇聚在 高压凝 汽器二侧 空冷 区中的不凝 动 隔离 门 , 过电动 门的开关 , 通 实现二个母 管既 能相互连通 又能相 互 隔 结 气体分 别 由二根 抽气管 将不凝 结气体抽 至低压 凝汽器 二侧 的空气冷 离单 独运 行 , 同时实 现真空泵 的互 为备用 。图 2 是改造后凝 汽器抽气系 却 区 , 由二根抽 气管抽 出凝汽 器 , 由真空泵将 不凝结 气体抽 出至 统 图。 再 最后 真空泵 , 排人大气 。 然后
造, 实现 双 背 压凝 汽 器并 联运 行 , 低 压凝 汽 器 的真 空 明显 上 升 。 使 关 键词 : 背 压凝 汽 器 ; 双 串联 运行 ; 并联 运 行 ; 改造
某 电厂 60 机组 为东方 电气 集 团制造 的超临界凝 汽式机组 , 0MW 其 凝 汽器 为哈尔 滨 汽轮机 厂生产 的双 壳体 、 背压 、 进 双出 、 流 程表 双 双 单 面式凝 汽器 , 压凝 汽器设 计背 压 为 5 5 P , 低 . K a高压凝 汽 器设计 背 压为 6 7 5 K a也 就是说 , . 5P , 4 机组设 计工况下 , 压凝汽器压 力应该 比高背压 低背 凝汽器压力低 1 0 5 P 。 . 5K a 该机组于 20 年 1 8 09 月投入商业运行至 2 1 0 1 年初 , 低背压凝汽器压力最多比高背压凝汽器压力低 0 4 P , . K a远远未 6 达 到设 计水平 ,低压凝 汽器未 能发挥应有 的能力 ,机组 经济 I受到影 生

某热电厂660MW双背压机组凝汽器抽真空改造效果探讨

某热电厂660MW双背压机组凝汽器抽真空改造效果探讨

某热电厂660MW双背压机组凝汽器抽真空改造效果探讨某热电厂采用的660MW双背压机组凝汽器存在真空系统不严密的情况,为了改善这一现象,提高机组的运行效率,本公司以相关试验为基础,对双背压机冷凝器进行了抽真空系统改造,改造效果较好。

文章以此进行探讨,希望为同类问题提供一些帮助。

标签:660MW双背压机组;凝汽器;抽真空系统;系统改造在发电厂的实际运行过程中,蒸汽器的运行会对汽轮机产生重要的影响,如果蒸汽机运行状况良好,将会大幅提高汽轮机的性能,从而为发电厂创造一定的经济利润。

在凝汽器的相关参数指标中,真空数据指标是最具重要性的一项检测指标,能够对凝汽器的运行起到密切的监视作用。

本文中所研究的是某热电厂660MW汽轮机机组。

通过对该汽轮机的运行情况进行分析,发现可以通过对凝汽器的抽真空系统进行改造,提升机组的运行效率。

1 某热电厂汽轮机组综述1.1 蒸汽器某电厂所选用的汽轮机规格及型号为2x660MW,N660-24.2/566/566型。

该汽轮机生产厂家为广州汽轮机有限公司,气缸类型为超临界、单轴三缸四排汽、蒸汽式。

在选择凝汽器时,选用N-40000-1型蒸汽器。

该种蒸汽器双背压、单流程、且双壳体、表面式、能够横向配置。

蒸汽器的壳体底部直接与热井相连,在上方布置低压型加热器,减温减压器和抽气管等。

抽空气管布置在中心位置,便于抽吸不凝结的气体[1]。

1.2 真空泵选用真空泵作为本次改造试验的抽真空设备,一共有三台,其型号2BW4353-OEK4型,圆水环真空泵,容量为50%[2]。

系统为闭式循环,进水口选用凝结水,采用供水密封式对真空泵轴封。

启动真空泵工作时,具体流程为先启动电机,打开冷却水阀和系统进汽阀,系统进入运行状态后,气体会通过进气管到达真空泵中,进行压缩后会通过排气管排放到分离器中。

在运行中,工作液由调节器进入到分离器中,随后经过换热器再送入真空泵中,构成一个封闭的循环系统。

2 对抽真空系统进行改造的原因分析在汽轮机抽真空系统中,高背压与低背压都设计有专门的抽空气管,在原设计中,这两根抽空气管最后合到了一起,即抽气母管中。

600MW空冷岛冬季运行防冻和背压调整

600MW空冷岛冬季运行防冻和背压调整

600MW空冷岛冬季运行防冻和背压调整摘要:目前,直接空冷机组因具有良好的节水性在我国北方地区得到了广泛的应用。

直接空冷系统采用机械强制通风,将环境空气作为冷却介质,利用换热翅片管束使管内的水蒸气与管外的空气发生热交换,将汽轮机内做完功的乏汽冷却至液态水,实现热功转换中冷端散热的目的。

直接空冷机组运行几年后,大型冷端换热器——空冷岛的性能会逐渐下降,空冷岛翅片管冬季防冻、春秋季节防大风、夏季换热效果差等问题也逐渐显现。

另外,我国北方地区火电机组常面临调峰任务重、发电负荷不足等问题,开展空冷机组冷端优化运行工作非常重要。

关键词:600MW机组;空冷岛;冬季运行;防冻;背压调整1空冷岛系统及其防冻问题直接空冷系统,又称空冷岛,是指将汽轮机的乏气直接用空气来冷凝,所需冷却空气通常由机械通风方式供应,其散热器是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套矩形钢翅片的若干个管束组成的。

采用直接空冷系统的优点为大幅减少了需水量,一次性投资低,易于在所有大气温度下实现冷却空气的均匀和稳定分布。

其缺点是风机消耗电力,冷却空气与汽轮机乏气直接进行热交换。

空冷岛的主要组成部分为空冷风机、空冷凝汽器(ACC)、排气管道、冲洗系统和空冷凝汽器(ACC)。

主要运行原理为:把由蒸汽轮机的低压缸内做功后的乏气从汽轮机的尾部引入大口径的蒸汽管道,输送到汽轮机房之外的空冷平台上,再经过配气管送到众多翅片管换热管束内,外界的空气由大径轴流风机驱动穿越翅片管束的翅片间隙,继而把翅片管束内的蒸汽冷凝成凝结水,使其重力回流到凝结水箱,最终进入下个工作循环。

空冷机组的节水性能显著,据统计,相比于同等条件下的水冷机组,空冷机组大约节水70%。

在负荷率基本相同的情况下,空冷机组供电耗煤与水冷机组基本持平,但耗水量减少了68.4%,这对于北方缺水地区具有很大的实际意义。

伴随缺水问题的其他情况是:北方地区冬季普遍寒冷,当温度降低时,空冷岛可能出现局部凝结水状况,严重时会导致散热器管冻裂。

600MW直接空冷机组背压修正曲线及经济运行背压研究

600MW直接空冷机组背压修正曲线及经济运行背压研究

600MW直接空冷机组背压修正曲线及经济运行背压研究张学海【摘要】为研究600MW直接空冷机组的经济运行背压,采用等效热降法计算了变工况下的阻塞背压并得出了不同负荷下的背压修正曲线,采用汽轮机的净功率增量法计算得出了不同负荷、不同环境温度下空冷风机经济运行频率曲线并拟合了公式,可为同类型直接空冷机组的经济运行提供参考.【期刊名称】《华电技术》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】直接空冷机组;阻塞背压;背压修正曲线;等效热降法;经济运行频率【作者】张学海【作者单位】华能铜川照金电厂,陕西铜川 727100【正文语种】中文【中图分类】TK262直接空冷机组具有散热器面积庞大、风机采用变频调速方式且数量众多、空冷系统环境因素敏感性强(主要为环境温度)、机组负荷变化频繁、运行控制复杂等特性,在机组负荷和环境温度一定时,存在一个最佳的空冷风机运行频率。

对于已经投运的直接空冷机组,如何在尽可能减少风机出力的同时增加机组的出力,获得大型空冷机组在不同运行负荷、不同环境温度下的最优空冷岛风机运行方式,提高直接空冷机组运行的经济性,成为亟须解决的问题。

某电厂2×600 MW亚临界直接空冷燃煤发电机组汽轮机为东方汽轮机厂设计制造的NZK600-16.67/538/538型亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。

主机直接空冷系统由哈尔滨空调股份有限公司负责设计及供货。

汽轮机采用专用的空冷661末级叶片,叶高为661 mm,排汽面积为4.85 m2,设计背压为13.5 kPa。

当主蒸汽流量为2 017 t/h时,汽轮机厂提供的阻塞背压为5.93 kPa。

直接空冷机组在冬季较低环境温度下运行时,在满足防冻要求的前提下,为了提高机组的经济性,应保持较低的背压运行。

但通过总结近几年的运行情况看,在环境温度较低且机组满负荷运行时,将空冷机组背压降至8.5 kPa以下,空冷风机频率大幅度升高直至满频率运行,但此时机组的功率没有增加。

※考虑背压变化的600_MW汽轮机运行压力寻优方法

※考虑背压变化的600_MW汽轮机运行压力寻优方法

第38卷,总第220期2020年3月,第2期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.38,Sum.No.220Mar.2020,No.2 考虑背压变化的600MW汽轮机运行压力寻优方法李 健1,石家魁2(1.内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司,内蒙古 呼伦贝尔 021000;2.东北电力大学自动化工程学院,吉林 吉林 132000)摘 要:背压变化直接影响汽轮机运行效率,因此空冷机组背压是滑压运行优化中需要考虑的重要因素。

本文为获取考虑背压变化的机组最优滑压运行曲线,利用聚类算法对多个背压工况下的机组的历史数据进行深度挖掘与分析,主要包括不同背压条件下6个月近100个测点(负荷、主汽压力、主蒸汽温度等)的数据,以给出机组最优滑压运行曲线及背压变化对其影响规律。

在实际超临界600MW机组应用效果显示:该方法可在不进行大量专有试验的前提下,准确获取考虑背压变化的机组最优滑压运行曲线,有效提升了机组在变负荷过程中的经济性,也为同类型机组的运行优化提供参考。

关键词:汽轮机;空冷机组;数据挖掘;背压;滑压优化中图分类号:TH133;TP183 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2020)02-0127-04 600MW Considering Changes in the Back Pressure Steam TurbineOperating Pressure Optimization MethodLI Jian1,SHI Jia-kui2(1.Inner Mongolia Guohua Hulunbeier Power Generation Co.,Ltd.,Hulunbuir021000,China;2.School of Automation Engineering,Northeast Dianli University,Jilin132000,China)Abstract:The change of back pressure directly affects the operating efficiency of steam turbines,so the back pressure of air-cooled units is an important factor to be considered in the optimization of slip pres⁃sure operation.In order to obtain the optimal slip pressure operation curve of the unit considering the change of back pressure,this paper uses clustering algorithm to deeply mine and analyze the historical data of the unit under multiple back pressure conditions,mainly including6months under different back pressure conditions.Data from100measurement points(load,main steam pressure,main steam temper⁃ature,etc.)to give the unit's optimal slip pressure operating curve and the influence of back pressure changes on it.The application effect of the actual supercritical600MW unit shows that this method can accurately obtain the optimal slip pressure operating curve of the unit considering the change of back pres⁃sure without conducting a large number of proprietary tests,which effectively improves the economy of the unit in the process of variable load It also provides a reference for the operation optimization of the same type of unit.Key words:steam turbine;air cooling unit;data mining;back pressure;sliding pressure optimization收稿日期 2019-10-13 修订稿日期 2019-11-12基金项目:中国神华能源股份有限公司国华电力分公司科技项目;吉林省科技发展计划项目(No.20182021009SF)作者简介:李健(1976~),男,本科,高级工程师,研究方向为火电机组经济运行。

660MW双背压机组凝汽器抽真空系统改造及效果

660MW双背压机组凝汽器抽真空系统改造及效果
M W 凝汽器真 空k P a
— 9 4 . 2 1 / 一 9 2 . 8 9 — 9 4 . 7 9 / 一 9 3 . 5 1 一 9 5 . 7 2 / 一 9 4 . 9 2
— 9 5 . 7 2 / 一 9 4 . 9 2 — 9 6 . 2 8 / _ 9 5 . 5 2 — 9 6 . 1 9 『 _ 9 5 . 3 3
5 5 0 5 0 o
4 5 0 4 o 0 3 5 0
表 1 . 凝汽 器 抽 真 空 系统 改造 前 后 数 据 对 比分 析
上表数据显示 ,该公司实施凝 汽器抽真空 系统 改造成果 显 2实施 汽轮 机凝 汽器抽 真 空系统 改造的原 因 著。 通过改造 , 使凝汽器低压侧真空提高 0 . 5 k P a左右 , 高压侧真空 提高 0 . 1 k P a 左右 , 平均约提高 0 . 3 k P a , 根据机组热效率 的实验 , 供 按照汽轮机凝 汽器抽真 空系统 的原有设计 , 高压测 与低压侧 电煤耗降低约 1 . 3 5  ̄ Wh ,以两 台机组年发 电量 7 O亿 k wh来计 凝汽器各有抽气管 , 并通 向同一根抽气母管 , 该抽 气母 管将被连 算 , 全年可节 约标煤 9 4 5 0 t , 按 当前标 煤价格 8 0 0元, t 考虑 , 则 两 接到真空泵抽空气母管。因为汽轮机凝汽器 两压测的抽空气 管为 台机组抽真空 系统改造后 , 每年节省燃 料费用 7 5 6万元 , 经 济效 根共用抽空气母 管 , 在抽 空气母管 的管道 口, 所 具备的压力是 益 十 分 可 观 。 不 同的,抽空气母管低压侧抽 空气 口的压力极有可能受到影响 , 甚至无法达到管道抽空气设 计的压力要求 , 最终导致凝 汽器低压 5结 论 侧 抽 吸 力度不 足 。

600MW超临界直接空冷机组背压选择探讨

600MW超临界直接空冷机组背压选择探讨

6、小结
6 超临界机组有不同于亚临界机组的技术经济特点,背压 选取和空冷凝汽器面积的配置不宜简单与亚临界机组类 比,如选用相同的设计背压并认为排热量降低面积也要 相应成比例降低等。相反,超临界直接空冷凝汽器面积 配置和背压选取要考虑机组更高的经济性、控制凝结水 温度、适当提高渡夏综合能力等多种综合因素择优决定 。
6、小结
5 从亚临界直接空冷系统运行实践得知,直接空冷系统性 能受空冷凝汽器污垢、环境自然风影响比较较大且反应 敏感。尤其在夏季高温、高负荷、大风条件下,超过了 空冷系统性能保证的边界条件,背压严重超过设计背压 ,已有因大风掉闸停机的多项案例。故空冷系统应适当 提高渡夏综合能力,除提高风速外,留有适当的面积裕 量,也是十分必要的。
请各位专家指正 谢 谢源自加权平均热耗,由于负荷模式不尽相同,计算出THA工况年加权平均热耗大约 在7915-7945kj/kwh之间。汽机THA工况背压在12-14KPa之间。取13KPa计算, 按工况一决定的空冷系统规模,THA工况空冷凝汽器进口风温为20℃。
3、背压选择的探讨
3.3、空冷机组的最低运行背压 我国晋北地区低气温持续时间长,20℃以下的时间长达 7000自然小时以上。有条件使空冷机组在尽可能低的背压 下运行,以提高空冷电站的运行经济性。目前,我国的直 接空冷最低运行背压可以控制在8.5-9kPa(a)左右。按本案 例工况一确定的空冷系统规模,在TMCR流量条件下17℃ 的进风温度即可维持约13kPa的运行背压, 10℃的进风温 度即可维持约8kPa的运行背压,而用30℃,30kPa决定的 空冷系统规模,17℃的进风温度能维持约15kPa的运行背 压。
5、经济性分析
在30℃进风温度,汽机背压25Kpa条件下决定的空冷 系统规模,具备向汽轮机提供更低背压的能力,经 测算全年机组年平均降低2KPa背压运行,每年可节 省标准煤约15000吨。按当地目前标准煤价360元/吨 ,年节省费用约540万元。不考虑煤价上涨因素(实 际上会上涨),20年经济服务年限贴现值为5300万 元,高于空冷增加的投资3000万元,因此,空冷系 统按30℃进风温度,背压25KPa时决定的面积在经济 上也是合理的。

超临界600MW双背压凝汽器抽真空系统及设备优化改造

超临界600MW双背压凝汽器抽真空系统及设备优化改造
设 计 背压 为 4 /.k a a 。 . 54 P ( ) 4
凝 汽器 为 上海 动 力设 备有 限公 司 生产 , 型号 为
N一 6 0 型式 为双 背 压 、 壳 体 、 面 式 、 环 水 单 30 , 双 表 循 流程 、 串联 布 置 。 汽器 由低 压 侧 的凝 汽 器 与高 压 凝 侧 的凝 汽 器两 部 分 组成 , 背 压 凝 汽器 凝 结 水在 高 低
Байду номын сангаас
力 为 ≥7 k/(k l 力 3 k a冷却 水 温 1℃时 ) 5 g J V压 h . P, 4 5 ,
水 环 式 真 空 泵 最 低 吸 入 压 力 ( 限 真 空 度 ). 极 33 , 2 h aa 。机 组启 动 时可 投 入 三 台真空 泵 , . P () 0 达到 快 速建 立 合适 真 空 的 目的 ,真 空 系统 工 作 正 常后 , 真 空 泵 的运行 方 式 为两 用一 备 。为 防止 气 蚀 , 空 泵 真 叶 轮采 用 T 3 4不 锈钢 材 质 , 防止 真 空 泵备 用 期 P0 为
( ) 汽 轮发 电机 为最 大 连续 出力 工 况 ( — R) 设 a; T MC , 计 循 环水 温 度 及允 许 温 升 时 , 证 凝 汽 器设 计 背 压 保
Ab t c : sa c o 0 M W u e ci c lu i c n e srh sr tRe e rh fr 6 0 a s p rr ia nt o d n e , i t a d lw rsu e c n e s r b c n o p es r o d n e a k
Re o m eVa u m y tm n u p n f Da l r su cCo d n e f r t c u S se a dEq i me t u - e s r n e s r h o p

600MW空冷机组背压高的原因分析及处理方法

600MW空冷机组背压高的原因分析及处理方法

600MW空冷机组背压高的原因分析及处理方法空冷机组背压的控制方案的制定及其执行效果将直接影响到空冷机组设备的运行质量。

在实践中,设备的制造厂商以及设计单位都对空冷机组背压优化与控制环节所采取的核心技术十分关注,试图采取适当的策略将所有干扰空冷机组设备安全、经济运行的不利因素剔除掉,从而满足各方的实际需求,保证空冷机组背压调节方案切实有效。

本文就空冷机组背压优化与控制的相关内容进行具体分析与阐述。

标签:空冷机组;背压优化;控制分析对于工业生产而言,采用机械设备来提升生产能效是较为明智的选择。

实际上,我国目前凭借以往在实践过程中所积累的经验,针对我公司的装机容量为600MW直接空冷超临界机组以及空冷岛8×8空冷风机等设备进行研究,从而探究直接空冷机组背压优化及其有效控制的可行性策略。

1空冷机组概述1.1浅析空冷系统及其原理分析空冷系统,即空气冷却系统。

该系统是一种以节约水资源为目标的电厂冷却技术。

空冷机组设备通常在大型的发电厂内使用,其原理是将汽轮机的排气环节引入进入到空冷凝器设备中进行处理,令空气与蒸汽进行热交换,进而将凝结水回收到排汽装置,至此完成了一个循环的空冷凝过程。

1.2空冷机组的技术特征及其实践能效空冷技术特性较为突出,因其将水物质本身的物理原理融合到技术系统之中,令水资源得以循环使用,这样一来,便解决了空冷机组设备在水资源缺乏的环境中进行发电的问题。

从现实的角度来看,空冷机组的实践能效极佳,值得在我国大型发电站环境中投产使用。

2空冷机组背压优化研究我公司使用8列×8列空冷风机及三排管空冷设备,在实际应用中发现空冷机组所采用的在背压达到报警值之前进行降低机组出力的控制策略存在一定的漏洞,因其会致使600MW空冷超临界机组设备进行频繁的限负荷操作,这样一来,不仅会对系统设备本身带来损害,而且,还对于发电厂的整体运行的经济性带来影响。

从具体情况来看,600MW空冷超临界机组受到了自然大风的干扰,导致空冷系统出现热风回流现象。

600MW机组双背压凝汽器抽真空系统改造及经济性分析

600MW机组双背压凝汽器抽真空系统改造及经济性分析
关键 词 : 双 背 压 凝汽 器 : 抽 真 空 系统 ; 煤 耗
0 引 言
我厂 的6 0 0 Mw 汽 轮 机 为 东 方 汽 轮 机 厂 引进 日立 技 术 生 产 制 造 的 超 临 界压 力 、 一次 中间再热 、 冲动式 、 单轴 、 三 缸 四排 汽、 双背压 、 抽汽 凝汽式汽轮机 。 凝 汽 器循环 冷却 水为 闭式循 环冷 却 水系 统 , 设 有 双 曲 线 冷 却 塔 来 冷 却 凝 汽 器 排 出 的热 水 , 凝 汽器 正常工作 时, 循 环 冷 却 水 由凝汽 器低 压侧 前部 的两个 进水 室分 别进入 , 经 低 压 侧 不 锈 钢 冷 却 水 管 束 流 出 分 别 汇 集 于 背 部 两 个 出水 室 , 再 经 循 环 水连 通管 水平 转 向后 , 分 别 进 入 凝 汽 器 高 压 侧 背 部 两 个 进 水室, 经 高 压 侧 不 锈 钢 冷 却 水 管 束 流 出 分 别 汇 集 于 前 部 两 个 出水室 , 合并排 出凝汽器 , 最 后 由 出 水 母 管 将 热 水送 至 双 曲 线 冷 却塔降温循环利 用 , 设 计凝汽器背压6 . 9 k P a 。 本 机组在 凝汽器 汽侧抽 真 空系统设置 三 台5 0 % 容 量 的 水 环 式真 空泵 , 空 气 和 少 量 未 凝 结 的 蒸 汽 混 合 物 经 抽 气 口 由 抽 真 空设备抽 出, 正 常 运 行 时 两 台运 行 , 一台备用 , 高、 低 背 压 凝 汽 器空 冷 区不凝 结气体 的抽 出管 汇集 于一根 母管 , 集 中 排 放 至 三 台真 空 泵 , 对 两 侧 凝 汽 器 同时 抽 真 空 , 属 双 抽 式 抽 真 空 系 并 网 时 间 较 长 。2 ) 由于运行 时间较长 , 元 器件 严 重 老 化 , 运 行 维护 困 难 , 可靠性大 大降低。 ( 2 ) 升级 改造 方案 : 1 ) 将 原 同 期 装 置 改 造 为 WX一 9 8 F 微 机 准同期装 置 , 配 合Y AC 一 2 0 0 0 同 期 智 能控 制 操 作 箱 。 2 ) 对 同 期 参 数进 行优化 , 将发 电机 并 网点合 闸允许 压差 由一 3 ~+ 3 V修 改 为0 ~+ 3 v, 合 闸 允许 频 差 由一 0 . 2 ~+ 0 . 2H z 改为0 . 0 3 ~+ 0 . 2H z ,

600 mw机组空冷岛降背压技术方案研究

600 mw机组空冷岛降背压技术方案研究

第36卷第2期电力科学与工程V ol. 36, No. 2 2020年2月Electric Power Science and Engineering Feb., 2020 doi: 10.3969/j.ISSN.1672-0792.2020.02.011600 MW机组空冷岛降背压技术方案研究李慧君1,蒋长辉1,张颖1,2(1. 华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定 071003;2. 北方联合电力有限责任公司达拉特发电厂,内蒙古鄂尔多斯 014300)摘要:空冷机组节省水资源,但是环境温度升高后,汽轮机的排汽压力升高,增负荷受限。

为解决这一问题,以600 MW直接空冷机组为研究对象,采用6种方案,对原有空冷岛,通过增加散热面积和设置尖峰冷却装置进行降背压,以实现夏季负荷的增加。

通过热力性能和经济性分析,结果表明,各方案使机组背压均有降低;在运行时间相同时,方案六改造效果最好,可节标煤约11 274.5 t,降背压约8.4 kPa,但静态回收投资年限长约6.7年,且增加厂区的占地面积;方案一静态回收投资年限最短,约5.8年,但仅降背压约5.2 kPa。

若考虑到场地限制及环境风影响,根据改造效果和静态投资回收年限,方案二为最佳方案,即增加15个冷却单元,可节标煤约11 009.9 t,降低背压约8.2 kPa,静态投资回收投资年限约5.9年。

关键词:空冷机组;降背压;等效焓降;改造方案中图分类号:TK249 文献标识码:A 文章编号:1672-0792(2020)02-0070-05 Research on Air Cooling Island Back Pressure ReductionTechnology for 600 MW UnitsLI Huijun1, JIANG Changhui1, ZHANG Ying1,2(1. School of Energy Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Baoding 071003,China; 2. Northern United Power Co., Ltd. Dalat Power Plant, Ordos 014300, China)Abstract: Air-cooled units save water resources, but after the ambient temperature rises, the exhaust pressure of the steam turbine rises, and the load increase is limited. To solve this problem, this paper takes 600 MW direct air-cooled units as the research object, and adopts six schemes to reduce the back pressure of the original air-cooled island by increasing the heat dissipation area and setting peak cooling devices, so as to increase the summer load. Through thermal performance and economic analysis, the results show that each scheme can reduce the unit's back pressure;when the running time is the same, the scheme 6 has the best transformation effect. It can save standard coal about 11 274.5 t and reduce back pressure about 8.4 kPa,however, the static investment recovery period is about 6.7 years, and the plant area is increased.Scheme 1 has the shortest investment recovery period, about 5.8 years, but only reduces收稿日期:2019-12-20作者简介:李慧君(1964—),男,教授,研究方向为强化换热及数值计算。

660MW直接空冷机组双背压供热技术

660MW直接空冷机组双背压供热技术

660MW直接空冷机组双背压供热技术摘要:火力发电厂运行过程中,热力系统的最大损失是其冷端损失问题,如果汽轮器的排汽余热能够得到充分的回收利用的话,能源效率和供热能力都会得到进一步的增长。

关键字:空冷机;灵活性;换热器1、前言文章结合某公司660MW直接空冷机双背压供热节能改造技术的实际应用情况,探讨了相关系统设备可能存在的问题,以及具体的改造处理方案,最后判断其节能减排效果以及运行的安全稳定性。

2、技术应用背景由于国家去产能政策的实施,煤炭产量减少,煤炭价格居高不下,火电负荷受到风电、光伏等新能源冲击和影响,火力发电厂面临严峻的经营形势。

在这种情况下,向城市供热、向企业供工业蒸汽等成为电力企业增加收入的重要手段。

在不增加电厂燃煤量、环保排放量等的基础上对机组进行供热技术研究,回收其乏汽或循环水的余热向城市供热,变废为宝,可提高电厂对外供热能力,增加电厂的经济效益和社会效益。

为加快能源技术创新,挖掘燃煤机组调峰潜力,提升我国火电机组运行灵活性,全面提高系统调峰和新能源消纳能力。

3、设备概况3.1机组参数白城发电公司2×660MW直接空冷机组采用哈尔滨汽轮机厂有限责任公司设计制造的CLNZK600-24.2/566/566型超临界一次中间再热、单轴、三缸四排汽直接空冷凝汽式汽轮机,通过中低压导管打孔抽汽方式改造升级为供热机组。

3.2空冷系统空冷系统为机械通风直接空冷系统,管束采用三排管。

每台机组的空冷岛由8列8排64个单元组成,每单元各有1台空冷风机。

蒸汽首先进入顺流管束,随后进入下部的凝结水联箱,部分尚未冷凝的蒸汽继续进入逆流管束,由抽真空管道抽出,并在内部完成最后的凝结。

排汽装置位于汽轮机低压缸和排汽管道之间,兼有排汽通道和收集凝结水功能。

每台汽轮机2个排汽装置分别与2根主排汽管道连接,每根排汽管道分成4根汽分配管与空冷凝汽器连接。

机组凝结水箱内置于排汽装置底部,汽轮机低压缸排汽经排汽装置进入空冷凝汽器,凝结水经其冷凝后返回主厂房内的排汽装置。

600MW超临界空冷机组双背压低真空供热改造

600MW超临界空冷机组双背压低真空供热改造
BAO We i we i , SUN G - u i j u n。 , LI He l a i 。 , LI U Xi n , Y E Do n g p i n g
( 1 .Ha r b i n T u r b i n e 00 . ,L t d. ,H a r b i n 1 5 0 0 4 6,Ch i n a ;2 .S PI C Ch a o y a n g Ya n s h a n h u P o we r Co ,L t d ,
t h e c o mp r e h e n s i v e u t i l i z a t i o n o f e n e r g y,t h e l o w- v a c u u m h e a t s u p p l y t e c h n o l o g y h a s b e e n d e v e l o p i n g r a p i d l y i n
r e c e n t y e a r s . Wi t h t h e c a s e o f l o w- v a c u u m h e a t s u p p l y i mp r o v e d i n t h e f i r s t d o me s t i c 6 0 0 MW s u p e r c r i t i c a l a i r c o o l i n g u n i t wi t h d u a l b a c k - p r e s s u r e b e i n g u s e d a s a n e x a mp l e ,t h e d e s i g n i s s u e s r e l a t e d t o t h e r e t r o f i t t i n g a r e d i s c u s s s e d a n d a n a l i z e d c o mp r e h e n s i v e l y . Th e r e s u l t s h o ws t h a t t h e u n i t c a n o p e r a t e u n d e r l o w- v a c u u m h e a t

600mw湿冷机组双背压凝汽器端差治理的实例分析与对策

600mw湿冷机组双背压凝汽器端差治理的实例分析与对策

运行与维护Operation And Maintenance电力系统装备Electric Power System Equipment2019年第23期2019 No.232019.23 电力系统装备丨127随着电力市场竞争机制的进一步完善,降低发电成本,提高机组运行经济性已成为发电企业的当务之急。

凝汽器真空与端差是影响凝汽器热力特性的重要指标,选择合适的循环水泵运行方式就成为提高机组运行经济性的重要途径,因而也成为一个非常值得关注的研究课题。

1 概述某厂4号机组采用N-32000-1型湿冷凝汽器,双背压、双壳体、单流程、表面式、横向布置,可在机组最大出力、循环冷却水温33 ℃,背压不大于11.8kPa 工况下长期运行。

循环水先后通入A 、B 侧凝汽器,由于冷却水进口温度差异形成不同背压,达到双背压效果。

循环水系统为闭式循环,补给水为黄河水和地下备用水源。

抽真空系统配备3台50%容量纳西姆生产的2BW4353-0MK4-S 型水环真空泵,运行方式为二运一备。

凝汽器端差是机组“达设计值”的一项主要指标,也是冷端优化的重要一环,端差治理是目前国内火电企业普遍面临的一大难题。

某厂4号机组运行中发现,当B 真空泵运行时凝汽器端差较A 泵、C 泵运行时偏高,最高达10 ~13 ℃。

后针对B 真空泵进行解体检修,抽真空能力虽有好转,但问题依然未能彻底解决。

另外,高低压凝汽器两侧背压几乎相等,压差接近消失,失去双背压凝汽器节能效果。

2016年机组升参数通流改造后,在凝汽器真空严密性优良的情况下,凝汽器端差较3号机组仍偏大,尤其B 泵运行时端差增加明显。

本文针对双背压凝汽器端差治理进行系统的分析讨论,为同型机组类似缺陷的处理提供思路。

2 双背压凝汽器原理及抽真空系统的构成凝汽器由汽侧与水侧构成,主要由接颈、壳体、水室、排汽接管和汽轮机旁路的第三级减温减压装置组成,每个凝汽器底部用五个大支墩和四个小支墩支撑。

凝汽器接颈内布置有汽轮机5~8段抽汽管,为安装7、8号组合式低加,在接颈侧板上开设有孔洞,内部设有支撑板。

600MW双背压机组凝结器抽真空系统改造研究及效果

600MW双背压机组凝结器抽真空系统改造研究及效果

600MW双背压机组凝结器抽真空系统改造研究及效果作者:刘国正来源:《中国科技博览》2013年第16期摘要:随着火力发电机组的发展及国家“十一五”节能减排约束性目标的制定,节能减排已经成为火力发电厂日常工作的的重头戏。

各个电厂都通过积极查找自身设备系统问题、深挖设备降煤耗潜力。

下面把某厂通过对双背压凝结器抽真空系统进行优化改造,从而提高机组真空,降低机组煤耗的经验向大家介绍一下。

关键词:经济性、节能、凝结器、真空中图分类号:TM621.71.前言河北大唐国际王滩发电有限责任公司的汽轮机是哈尔滨汽轮机厂生产的N600-16.67-538/538型亚临界机组,配备N-32000-1型凝结器,凝结器循环水采用海水直接冷却,双背压,双壳体。

设计循环水量59558T/h:设计冷却水温18℃,循环水温升 9.6℃,在高、低压凝结器内的温升分配均为4.8℃[1]。

2.原系统结构概述河北王滩发电厂一期工程1号、2号机组为两台国产600MW亚临界参数燃煤发电机组,汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司与日本东芝公司联合设计和制造生产的型号为N600-16.7/538/538的亚临界、单轴、三缸四排汽、一次中间再热、双背压、凝汽式汽轮机。

本机组凝汽器采用双背压、双壳体、单流程、表面式、横向布置。

抽真空设备采用纳西姆有限公司制造的2BW4353-OMK4-Z型平圆盘式水环式真空泵。

2.1凝汽器机组所采用凝汽器是表面式的热交换器,冷却水在管内流动过程中与管外的排汽进行热交换,使排汽凝结成水,同时使凝汽器形成真空。

凝汽器采用双背压设计,即两个凝汽器在运行中处于两个不同的压力下工作。

当循环水进入第一个凝汽器后吸收热量,水温升高,然后再进入第二个凝汽器(第一个凝汽器出口水温即为第二个凝汽器的入口水温)。

由于凝汽器的特性主要取决于冷却水的温度,不同的水温对应不同的背压,于是在两个凝汽器中形成了不同压力,即低压凝汽器和高压凝汽器。

凝汽器两个壳体底部为连通的热井,上部布置有低压加热器、小汽机排汽管、减温减压器和低压侧抽气管等。

600MW空冷机组双背压改造技术与应用刘治远

600MW空冷机组双背压改造技术与应用刘治远

600MW空冷机组双背压改造技术与应用刘治远发布时间:2021-10-20T04:34:16.779Z 来源:《河南电力》2021年6期作者:刘治远[导读] 将大幅提高电厂的供热能力和能源利用效率,带来巨大的节能效益、环保效益与社会效益。

(吉电未来智维能源科技(吉林)有限公司吉林长春 130022)摘要:针对火力发电厂在冬季额定供热工况下,汽轮机排汽损失可占燃料总发热量的39%以上的现状。

践行国家在能源节约与资源综合利用规划中提出的发电厂的多联供技术。

通过回收空冷机组一个低压缸乏汽实现这一集中供热及热能梯级利用的节能技术思路。

大幅提高了电厂的供热能力和能源利用效率,带来了巨大的节能效益、环保效益与社会效益。

本文通过对某600MW空冷机组双背压改造成功实践的阐述,论证了这一技术的可行性和经济性。

关键词:空冷机组;双背压;技术与应用引言火力发电厂的冷端损失是电厂热力系统的最大损失。

以电厂为例,在冬季额定供热工况下,汽轮机排汽损失可占燃料总发热量的 39%以上。

汽轮机排汽损失对于火力发电厂来说是废热排放,但对于低品位的建筑采暖而言,则构成巨大的能源浪费。

如果汽轮机乏汽余热能够充分回收用于供热,将大幅提高电厂的供热能力和能源利用效率,带来巨大的节能效益、环保效益与社会效益。

由以上分析,在保证电厂供热安全性同时又能最大限度的节约能源减少冷源损失,提供更灵活的供热模式。

采用机组配备“高背压循环水供热凝汽器”回收一个低压缸排汽设计,在机组增设空冷汽轮机排汽管旁路供热系统,供热期低压缸双背压运行,一个低压缸排汽压力运行原空冷设计压力 13kPa;另外一个低压缸排汽运行新增供热凝汽器设计压力 35kPa,即为“双背压”。

1.设计思路和原则1.1主设备规范型式:CLNZK600-24.2/566/566型超临界一次中间再热、单轴、三缸四排汽直接空冷凝汽式汽轮机,采用中低压导管打孔抽汽方式升级改造成为供热机组。

空冷系统采用北京龙源冷却技术有限公司生产的机械通风直接空冷系统(ACC),管束采用单排管。

超临界600MW机组双背压凝汽器抽真空系统优化

超临界600MW机组双背压凝汽器抽真空系统优化

超临界600MW机组双背压凝汽器抽真空系统优化张建科福建华电可门发电有限公司,福建 福州 350512摘要:通过对600MW超临界机组凝汽器双背压抽真空系统进行优化,增加了高背压和低背压凝汽器的电动隔离门,提高了机组经济性,同时使机组适应负荷能力更强。

关键词:凝汽器;双背压;优化;经济性中图分类号:TM31 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)11-0352-021 前言可门电厂#1~#4机组是上海汽轮机有限公司引进美国西屋公司技术生产的N600-24.2/566/566型600MW超临界、单轴、三缸、四排汽、中间再热、凝汽式汽轮机。

凝汽器抽气系统配套三台水环式真空泵,真空抽气管路采用高、低背压凝汽器串联布置方式。

可门电厂为影响国家节能减排号召,切实降低机组能耗,提高机组经济性和市场竞争力,对凝汽器双背压真空系统进行了优化,优化了机组各项能耗指标和整体经济指标。

2 设备主要参数表1 汽轮机主要参数项目 单位 参 数制造厂 上海汽轮机有限公司机组型号 N600-24.2/566/566型机组型式 超临界、一次中间再热、三缸四排汽、凝汽式汽轮机THA额定功率 MW 600.247最大功率 MW 640.204保证热耗率(THA) kJ/(kW·h) 7587表2 凝汽器系统参数项 目 单位 参 数凝汽器形式 / 双背压、双壳体、单流程、表面式 型号 / N-33300-1厂家 / 杭州锅炉集团有限公司 凝汽器的总面积 m233300(16650+16650)主凝结区面积 m231630(15815+15815) 抽空气冷却区面积 m21670(835+835)循环水流量 t/h 73360管束内循环水最高流速 m/s 2.8冷却管内设计流速 m/s 2.63 双背压凝汽器优化前运行工况可门电厂机组凝汽器(N-33300-1)一直存在低背压凝汽器运行效果较差的问题:经过运行观察,可门公司#1机组正常运行时高、低背压凝汽器背压差在0.34kPa左右(设计压差1.4KPa),比设计值低1.16kPa。

600mw直接空冷机组背压控制策略的设计及优化

600mw直接空冷机组背压控制策略的设计及优化

600mw直接空冷机组背压控制策略的设计及优化【知识文章标题:600mw直接空冷机组背压控制策略的设计与优化】尊敬的读者,首先非常感谢您阅读本文。

本文将为您介绍600mw直接空冷机组背压控制策略的设计与优化,并从简到繁、由浅入深地展开论述,以帮助您更加全面、深刻地理解这一主题。

1. 背景介绍随着电力行业的快速发展,600mw直接空冷机组已成为当前火力发电领域的重要代表之一。

然而,背压控制策略在该型机组的运行中起着至关重要的作用。

背压控制策略的设计与优化将直接影响机组的效率、可靠性和运行成本等方面。

2. 背压控制策略的概念与意义背压控制策略是指通过对机组废气排出口处的背压进行调控,以实现机组的最佳运行状态。

该策略的设计和优化对于平衡机组的热负荷分配、提高能源利用率以及减少排放具有重要意义。

3. 背压控制策略的设计与优化方案3.1 初步设计方案在初步设计方案中,首先需要确定机组背压调节的目标值,并结合机组运行情况确定背压调节的范围。

根据机组的运行特性和背压控制要求,确定合理的背压调节手段和控制逻辑。

3.2 优化方案优化方案的目标是进一步提高机组的运行效率和降低燃料消耗。

在优化方案中,需要综合考虑机组的设计参数、运行要求以及环境因素,并利用先进的控制策略和智能算法进行模拟和优化。

通过建立背压控制模型,结合机组运行数据和先进算法,优化背压调节的参数和控制策略,以实现最佳性能。

4. 个人观点与理解背压控制策略设计与优化是一个复杂而关键的任务。

在我的理解中,仅仅依靠经验和常规方法往往难以实现最优控制效果。

我认为结合先进的控制算法和智能优化方法,以及对机组运行数据的深入分析,将有助于提高机组的热能利用效率和经济效益,实现对背压的精确控制。

5. 总结与回顾通过本文的阅读,我们详细介绍了600mw直接空冷机组背压控制策略的设计与优化。

我们从背景介绍开始,了解了背压控制策略的概念与意义。

随后,我们分别介绍了初步设计方案和优化方案,并提出了个人观点与理解。

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245600MW 双背压机组运行中最佳背压的研究和应用温新宇1 杨作梁2(1 河北国华定洲发电有限责任公司 河北 保定 0730002 保定电力职业技术学院 河北 保定 071051 )摘要:提出了600MW 运行机组双背压凝汽器背压应达值的确定方法,并给出了计算模型。

结合定洲发电公司600MW汽轮机组优化试验数据,计算得出了双背压凝汽器的最佳背压和循环水泵最佳运行方式。

该方法可用于指导现场节能工作。

关键词:凝汽器;双背压;计算模型1 引言随着我国火力发电机组容量的不断增加,600MW 及以上机组采用双背压凝汽器的电厂越来越多。

凝汽器的背压是汽轮机组运行中的重要参数,其数值的大小对汽轮机的运行经济性和安全性有很大影响。

如何确定运行机组双背压凝汽器的最佳背压是迫切需要解决的问题。

在凝汽器的设计阶段,其最佳背压是在汽轮机热力特性确定的条件下,通过经济技术比较,采用最大收益法或最低总年运行费用法来确定。

对已经投入运行的机组,汽轮机、凝汽系统等设备以及运行环境已经确定,最佳背压的选择便建立在凝汽器最佳背压模型的基础上,通过试验和计算来确定不同负荷、不同冷却水温和不同循环水泵运行方式下的凝汽器最佳背压。

本文结合河北国华定洲发电有限责任公司2×600MW 机组试验结果,通过计算得出了该机组双背压凝汽器的最佳背压。

2 运行机组双背压凝汽器最佳真空计算模型的建立2.1 双背压平均冷凝温度模型徐志明等定义了多背压凝器的平均冷凝温度,并作了如下假设: ◆ 总传热面积A 为常数,即const A A ni i ==∑=1式(1)式中n 为多背压凝汽器的级数 ◆ 总蒸汽量m 为常数,即246式(2)◆ 由于各级平均冷凝温度相差不大(一般小于5),将各级压力下汽化潜热hfg 视为常数。

◆ 冷却水温度不随温度和压力变化,多背压凝汽器平均冷凝温度:式(3)针对国产600MW 机组双背压凝汽器我们作如下假设: ◆ 每级排汽量认为相等 ◆ 每级的传热面积相等◆ 将各级压力下的汽化潜热视为常数hfg=2200kJ/kg 这样双背压平均冷凝温度就可表示为:221s s sm t t t +=式(4) 2.2 双背压凝汽器压力应达值的计算模型串联式双背压凝汽器中蒸汽与冷却水的热交换流动形式可以近似的看成逆流。

图1所示是蒸汽和冷却水的温度沿冷却面积变化规律,沿冷却面积冷却水的温度由进口t 1 w 经第一级凝汽器上升到出口t 2 w , 再经第二级凝汽器上升到出口的t 3 w 。

汽轮机排汽进入凝汽器在管束的进口处蒸汽中空气的相对含量很小,凝汽器压力p c 即等于蒸汽的分压力p s ,进口处的蒸汽温度等于凝汽器压力p c 相对应的饱和温度t s 。

如果忽略凝汽器的汽阻,凝汽器压力沿冷却面积不变,相对应的饱和温度也不变。

图1 双背压蒸汽和冷却水温度沿冷却水管长度的分布如图1 所示与凝汽器压力p c 相对应的饱和温度t s 可表示为22122221111s s s w s w s t t t t t t t t t t t +=+∆+=+∆+=δδ 式(5)247其中:t s : 凝汽器压力对应的平均饱和温度(℃) t 1 w :低压侧凝汽器冷却水入口温度(℃) t 1:低压侧凝汽器冷却水温升(℃) d t 1: 低压侧凝汽器传热端差(℃) t w 2 :高压侧凝汽器冷却水入口温度(℃) t 2:高压侧凝汽器冷却水温升(℃)2t d :高压侧凝汽器传热端差(℃)那么由式(5)就可以确定出凝汽器压力对应的饱和温度。

由式(6)或查水蒸气表可以确定出凝汽器的压力:46.766.5710081.9⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=s c t p 式(6)式中:p c : 凝汽器压力(Pa )由上面的分析可知,影响凝汽器压力的因素主要由五部分组成,即冷却水入口水温t 1 w ,凝汽器传热端差d t 1, d t 2 , 冷却水温升t 1,t 2下面就分别讨论他们的应达值计算模型。

2.2.1 冷却水入口温度应达值的确定对于直流供水系统,冷却水入口水温实测值即是应达值。

对于闭式循环供水系统,冷却水入口温度不仅受气象条件的影响,而且受冷却塔运行状况的影响。

冷却塔对循环水温影响不大故本文认为冷却水入口温度应达值取实测值。

2.2.2 凝汽器端差应达值的确定凝汽器端差由A B 雪格里雅耶夫提出的经验公式计算端差:()5.75.3111++=k w d t Mt δ 式(7)式中M ―― 系数,M=5-7,凝汽器工作状态良好时,取M 为较小值 d k ―― 凝汽器单位蒸汽负荷,kg/m 2.hd k =Dc/F, Dc-进入凝汽器的蒸汽流量,kg/h ;F -凝汽器的冷却面积, m 2;由于我们在前面假设每级凝汽器的排汽量相等传热面积相等所以d k =d k1=d k2=Dc/F, 2.2.3 循环水温升应达值的确定为了确定循环水的温升,我们首先确定一下汽轮机的排汽量当忽略进入凝汽器的其它热量时(包括第七级抽汽的疏水放热量和小汽机的排气放热量)蒸汽在低压侧凝结放热量等于冷却水的吸热量用下式表示:()()()12121w w w w w w cc c t t c D h h D h h D Q -=-='-= 式(8) 式中:Dc :进入凝汽器的总蒸汽量,(kg/h ); h c, h c,’ :排汽焓和凝结水焓,(kj/kg ); D w :冷却水流量,(kg/h );h w1, h w2, :进入和离开凝汽器的冷却水的焓值(kj/kg ); c :冷却水的比热,对于淡水, c=4.187 kj/kg.k 那么冷却水温升可表达成下式:248 ()wcc c D h h D t 187.41'-=∆ 式(9)式中焓差cc h h h '-=∆表示凝结1kg 蒸汽所放出的热量,对于电站凝汽式汽轮机,△h 在数值上变化不大。

本文取额定工况的2200kJ/kg ,于是公式可以写成:wc D D t 11525=∆ 式(10) 对于高压凝汽器,考虑到低压凝汽器的凝结水在高压凝汽器中的吸热量则其热平衡方程为:()()()121212w w w s s c cc c t t c D t t c D h h D Q -+-='-= 式(11) ()ws s c c D t t D D t 187.4187.4220012122--=∆ 式(12)这样双背压凝汽器的冷凝温度就被确定:其中)5.7(5.315251111++++=k w w c w s d t MD D t t 式(13)()wc k wc w ws c w c w c w s D D d D Dt MD t D D D D D t t 11111211215.75255.31525525++++++++=式(14)这样就可以计算出s t ,然后根据式(6)就可确定凝汽器绝对压力的应达值。

3 双背压凝汽器最佳背压试验和计算实例在河北国华定洲发电有限责任公司2×600MW 机组优化试验中,采用上述凝汽器最佳背压的计算模型和方法,具体计算分析如下: 3.1 设备概况河北国华定洲发电有限责任公司2×600MW 机组选用上海汽轮机有限公司引进美国西屋公司技术制造的N600-16.7/537/537亚临界、中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。

配备N -38000-1型双背压、双壳体、对分流程、表面式凝汽器,配备88LKXA -28.8型混流式循环泵,两台机组循环水不设联络。

夏季工况两台运行,冬季工况可单台运行。

3.2 计算结果通过循环水泵流量试验测定单台循环泵运行流量31000t/h ,两台循环泵运行流量46000t/h 。

300MW 、450MW 、600MW 工况下低压缸的排汽流量分别为583 t/h 、821 t/h 、1114 t/h 。

采用上述凝汽器最佳背压的计算模型计算循环水入口温度分别为10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃下的排汽温度和真空应达值:249表2 凝汽器背压应达值(kpa )4 600MW 双背压机组运行中最佳背压和循环水泵最佳运行方式4.1 凝汽器最佳背压根据600MW 双背压机组不同负荷时汽轮机微增功率、凝汽器热力特性和循环水泵不同运行方式实测的循环水量、功耗数据,并依据凝汽器的实际运行特性,得到了经不同循环水温修正后的凝汽器性能,计算得到N -38000-1型凝汽器在不同负荷、不同循环水进口温度时的最佳背压。

由汽轮机原理可知,根据低压缸末级叶片的特性,当汽轮机背压降低到某一较低的压力后,汽轮机的功率将不再增加。

因此高、低压凝汽器的压力不应小于低压缸的极限背压。

对于某一容量的机组,其极限背压为一定值;对于600MW 汽轮机组极限背压为3.4kPa 。

表3 凝汽器最佳背压(kpa )4.2 循环水泵最佳运行方式与表3对应的不同负荷、不同循环水进口温度下循环水泵最佳运行方式(其中A:1机1台循环水泵;B:1机2台循环水泵):4.3 经济效益分析实际运行中根据机组日平均负荷和日平均环境温度决定循环水泵的运行方式,根据凝汽器最佳背压计算指导值增加一侧凝汽器抽真空调整门,调整凝汽器的抽真空门,以最接近机组最佳运行真空。

以河北国华定洲发电有限责任公司两台600MW机组为例,停运1台循环泵日节电17万KWh,按年保持单台循环泵120天计算,全年节电2040万KWh。

增加真空调整门后机组平均背压下降0.5kpa,机组降低煤耗1g/KWh。

按2007年全年发电量64.8亿KWh计算,全年共节约发电成本约600余万元,经济效益相当显著。

5结论根据本文提出的大型双背压凝汽器最佳背压的确定方法和背压计算模型,对600MW机组现场试验数据进行了计算和分析,得出了符合实际的循环水泵最佳运行方式及凝汽器最佳背压。

现场可以根据机组负荷确定凝汽器最佳背压,根据日平均负荷和循环水进口平均温度决定循环水泵的运行方式。

本文提出的循环水泵最佳运行方式节能效果显著。

本文所述大型双背压凝汽器最佳背压的确定方法适合于同类型机组凝汽器系统的优化。

参考文献:[1]胡洪华,等. 大型电站双背压凝汽器优化运行的研究和实践[J].热力发电,2003,(3).[2]张卓澄.大型电站凝汽器[M].机械工业出版社,1993:5768[3]中国华东电力集团公司科学技术委员会.600MW火电机组运行技术丛书5汽轮机分册6[M].中国电力出版社,2000[4]李勇,曹祖庆.200MW汽轮机多背压运行的热经济性分析[J].热能动力工程,2001,16(3).250。

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