提高双背压凝汽器真空度的优化方案介绍

提高双背压凝汽器真空度的优化方案介绍

发表时间：2018-02-26T13:43:26.713Z 来源：《防护工程》2017年第29期作者：杨迎春

[导读] 凝汽器真空度高低直接影响到整个装置的热经济性和运行可靠性。

山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250016

摘要：凝汽器真空度高低直接影响到整个装置的热经济性和运行可靠性。本文提出在某600MW机组的常规抽真空系统中引进“凝汽器系统高效节能保压设备”，通过经济效益比较，论证该优化方案的可行性。

关键词：双背压、真空度、优化

1 抽真空系统介绍

保证真空系统的严密性，维持真空度是机组能否成功运行的关键。空气的异常进入将带来系统传热的恶化，凝结水的溶氧含量增加，汽轮机排汽背压的升高等不利影响，对机组长期安全运行有潜在的危害并降低电厂运行经济性。

有诸多因素会影响凝汽器真空度，通过以往试验及运行情况分析，发现抽真空系统设置不合理是造成凝汽器真空度偏离设计值的主要因素。

2 抽真空系统的常规设置方案

通过以往工程实践，双背压凝汽器的抽真空系统的最佳方案为：配置3台50%容量的水环式真空泵，在抽真空母管上添加2个电动阀，如图2.1所示，该方案既可实现高低压凝汽器分开抽真空，又可以实现并列抽真空。在启动或者真空严密性不是太好的情况下，可以实现3台真空泵同时运行。正常运行中，高背压侧凝汽器抽空气的调节阀可以节流，有效防止高背压侧凝汽器过度抽汽。需要说明的是，由于高、低背压凝汽器的进水温度的不同，即使传热系统相同，其端差也是不同的，正如冬季循环水温下降，凝汽器的端差就会上升。另外如果真空严密性非常好，在100Pa/min左右，即使在夏季，并列抽气的系统一台真空泵也能维持正常的真空。

采用该方案，节能效果显著，凝汽器高、低背压区分明显，真空值普遍提高约0.7kPa，各工况下基本接近设计值；端差普遍下降约1.92℃，凝汽器热交换情况得到明显改善。

根据凝汽器真空度提高1%（大气压力按100KPa计算），煤耗降低1.97g/kWh，按机组年发电5500h计算，单台600MW机组可节约煤炭

0.7×1.97×5500×600000/1000000 =4550.7t，即4550.7t/y；

按标煤价750元/t计算，可节约发电成本4550.7×750/10000=341.3(万元/y)。

图2.1抽真空系统的常规设置方案图

3 引进“凝汽器系统高效节能保压设备”方案

3.1优化方案介绍

“凝汽器系统高效节能保压设备”主要由罗茨真空泵及配套电机、蒸汽冷凝器、前级水环式真空泵及配套电机、真空泵热交换器、真空泵汽水分离器、相关管道和阀门、仪表和控制元件、控制箱、公用底座等部分组成。

该方案在不影响原抽真空系统功能的基础上，在抽真空母管上并接 “凝汽器系统高效节能保压设备”。在维持真空工况（含VWO工况及TRL（夏季工况））下蒸汽和不凝结气体进入该装置的罗茨泵，加压后经冷却器冷凝进入下级水环真空泵，由于提高了水环真空泵的入口压力，可以保证水环式真空泵远离汽蚀区高效稳定运行。系统可采用PLC编程控制，实现远程和就地操作。在机组启动建立真空期间，原抽真空系统投入运行，达到启机的正常压力后，在保持真空期间，可自动投运“凝汽器系统高效节能保压设备”，而将原真空泵停机做备用；当机组真空系统发生严重泄漏或者工况突变等状况，“凝汽器系统高效节能保压设备”不能正常维持凝汽器真空时，将原真空泵投入运行，满足真空要求。另外，当“凝汽器系统高效节能保压设备”检修或者故障时，同样投运原真空泵，确保机组真空要求。

优化后的抽真空系统如图3.1。

机组启动时，3台水环式真空泵同时投入运行。达到机组正常运行所需真空度要求后，3台真空泵停机作为备用，2台“凝汽器系统高效节能保压设备”投入运行，保证主机真空系统的严密性、维持真空度。