罗茨水环复合真空泵抽气系统运行优化研究

基于目前水环真空泵广泛应用于汽轮机凝汽器抽气系统,系统介绍水环真空泵工作原理并进行水环泵抽气系统数学建模与运行特性分析,并以此为基础分析水环真空泵应用于汽轮机凝汽器抽气系统的运行特性及不足之处。文中主要探讨了水环真空泵工作液温度和吸入口压力的影响,针对其设计结构决定的压缩比变化范围小的缺陷以及其传统抽气系统真空泵转速固定和适应性差的特点,提出了增加一台干式真空泵与之串联以改善抽气性能和降低能耗的改进方法。     

水环真空泵在射抽系统中的应用研究

水环真空泵是一种容积式机械真空泵，其抽吸能力、抽干能力、防止汽蚀能力良好。文中分析了射流抽气器、射气抽气器、水环真空泵的性能，以某国产300MW机组射抽系统射水泵改为水环真空泵的实例，阐明水环真空泵的优势。此例节能效果显著，具有较大的推广应用价值。     

罗茨-水环真空泵在火电厂应用的节能效果分析

为节约火电厂厂用电耗,基于660 MW汽轮发电机组,采用罗茨-水环真空泵替换原有水环真空泵,分析不同凝汽器真空严密性条件下两种真空泵的运行功率及对机组经济性的影响。结果表明:罗茨-水环真空泵可有效降低抽真空系统能耗,在真空严密性较好时,能降低原真空泵能耗的66.5%,但当真空严密性变差时,节能效果减弱甚至不节能。     

考虑汽轮机工况变化的凝汽器最佳真空的确定及应用

基于汽轮机与凝汽器之间相互影响的运行特性,提出了汽轮机工况变化下的凝汽器变工况特性计算方法并建立了数学模型,确定了汽轮机工况变化下的凝汽器最佳真空的计算方法,建立了实际运行工况偏离基准工况时对凝汽器最佳真空的影响模型,并以某330 MW机组为例给出了机组状态发生变化时的循环水系统优化运行方案.结果表明:当汽轮机运行状态发生变化时,不同工况下的凝汽器最佳真空也发生变化,新模型能够确定其变化影响,使循环水系统优化运行方案更加实用.     

考虑真空泵变工况影响的凝汽器性能数值计算

以某600 MW机组的低压凝汽器为例,采用数值计算方法获得了凝汽器壳侧流动细节及凝汽器随抽气压力变化的性能曲线,计算得到真空泵变工况下的抽吸体积流量,并结合真空泵与凝汽器联合运行的工程实际,在考虑真空泵变工况影响的情况下确定了凝汽器的工作点和工作压力。结果表明:真空泵工作水温度提高,凝汽器压力会增大,为了准确评价凝汽器的性能,建议考虑真空泵工作水温度变化对凝汽器压力的影响。     

真空泵工作水温对循环水系统优化运行目标值的影响

基于离散优化原理,结合汽轮机背压修正曲线、凝汽器变工况计算和循环水泵性能试验数据进行循环水系统优化;建立了真空泵吸气室压力与凝汽器抽气口压力的关系模型;给出了考虑真空泵工作水温度后的国产330MW机组循环水系统优化运行目标值,结果显示受真空泵工作水温的影响,循环水系统优化运行模式切换(1机1泵切换到2机3泵运行)对应的负荷会变化增大,而且随着工作水温的升高,切换负荷增大幅度也越大。     

冷端系统协同工作下的凝汽器性能数值计算

基于汽轮机冷端系统内部协同工作的实际情况,探讨了准确确定凝汽器压力的数值研究方法。以某600MW机组低压凝汽器及其配套的水环式真空泵为研究对象,采用数值计算的方法模拟凝汽器在不同冷却水温下的工作性能,确定了冷却水温变化引起的水环式真空泵抽吸能力的变化;计算了凝汽器抽气口至水环式真空泵入口抽气管道内的流动压损;在考虑冷却水温对凝汽器与水环式真空泵性能影响以及抽气管道流动压损影响的情况下,实施了与凝汽器实际运行情况相符的确定凝汽器压力的数值研究方法。研究结果表明:抽气管道流动压损对凝汽器压力的影响较小,在凝汽器压力确定的过程中可以忽略;真空泵变工况对凝汽器压力的影响较大,当真空泵工作水温低于设计工况下的工作水温,忽略真空泵变工况的影响将会使确定出的凝汽器压力偏高;反之,则确定出的凝汽器压力偏低;而且工作水温高于设计工况越远,确定出的凝汽器压力偏差值越大。以文中的研究对象为例,当真空泵工作水温高于设计工况20℃,考虑真空泵变工况与否确定出的凝汽器压力相差达到213Pa。     

直接空冷凝汽器压力特性的耦合计算与分析方法

传统的空冷凝汽器特性计算方法中认为汽轮机低压缸排汽焓保持不变,但实际上空冷凝汽器压力的变化也会反向影响排汽焓,进一步对凝汽器压力产生耦合影响。基于空冷凝汽器背压与排汽焓的耦合分析,提出了一种基于迭代算法的空冷凝汽器模型与分析方法。通过对某600MW机组空冷凝汽器的计算分析,得出其在不同汽轮机负荷、环境温度工况下凝汽器压力的变化特性曲线,定量分析了汽轮机负荷和环境温度变化对凝汽器压力影响的对应关系,对空冷机组的安全经济运行具有一定的参考价值。     

汽轮机冷端优化的研究

针对电厂汽轮机冷端优化分析问题,从凝汽器和循环水泵的整体角度出发,对冷端系统的运行特性进行优化,提出了一种基于热力学理论的确定凝汽器最佳真空和最佳循环水流量耦合性的分析方法;并应用该方法对某电厂一台300MW机组冷端系统的运行方式进行了验证,结果表明优化后机组经济性提高了0.116%。     

水环真空泵夏季工况性能下降应对措施对比研究

水环真空泵是大型机组凝汽器常用的抽气设备,但在夏季工况其抽气能力会因工作液温度过高而显著下降,从而严重影响凝汽器真空。如果发生汽蚀,还会造成叶轮损坏,增加检修工作量和成本。通过对利用冷冻水作为水环泵工作液的冷却介质,在水环泵入口串联射气式抽气器、在水环泵入口串联罗茨真空泵、利用地下水作为水环泵工作液的冷却介质等4种应对措施的6个案例进行对比研究,从改造效果、系统复杂程度、安全经济性等多个方面进行了分析比较,并提出了3种综合性能较好的推荐方案,供电厂技术改造时参考。     

基于支持向量机回归的凝汽器真空应达值确定方法的研究

凝汽器真空对于汽轮机运行经济性和安全性均产生重大的影响,影响凝汽器真空的因素较多,并且相互之间具有较大的耦合性,这使得确定凝汽器真空应达值有一定困难。针对实际运行的凝汽器,分析了影响凝汽器真空应达值的因素,简化了计算方法;提出采用支持向量机回归建立凝汽器真空应达值计算模型,然后利用某300MW机组的数据,对模型进行了校验,探讨了参数的选择。计算结果表明,采用支持向量机回归算法计算的凝汽器真空应达值具有较好的泛化能力和稳定性,为凝汽器真空降低故障的诊断,奠定了一定的基础。     

循环水泵在线优化运行

以某厂110MW机组为例,通过凝汽器和汽轮机的变工况计算,在线给出了机组在不同主汽流量和循环水进水温度下可操作性较强的循环水泵最佳运行方式以及与此方式对应的最佳真空。     

汽轮机凝汽器真空应达值的确定方法及其应用

凝汽器真空应达值通常是通过查取制造厂家提供的凝汽器特性曲线来得到，但这种方法只适用于冷却水流量，汽轮机排汽焓均为设计值的工况。针对实际运行的凝汽器，暂出一种确定凝汽器真空应达值的方法，并给出了这种方法在汽轮机凝汽器运行状态分析中的应用，为凝汽器真空降低故障的诊断，奠定了一定的基础。     

凝汽器冷却水温度和流量对凝结水过冷度影响的研究

凝结水过冷度对汽轮机运行的经济性和安全性均产生很大影响,但目前还很少有文献进行冷却水温度和流量对凝结水过冷度影响机理的研究.以某300MW汽轮机所配凝汽器为例,通过定量分析冷却水温度和冷却水流量对凝汽器汽阻和凝汽器凝结水膜的影响,研究了冷却水温度和流量对凝结水过冷度的影响机理,为运行中减小和控制凝结水过冷度奠定了理论基础.     

调峰运行时汽轮机组蒸汽初压的优化确定

汽轮机调峰运行采用滑压运行方式是较经济的方式,而蒸汽初压的优化确定很有意义。利用汽轮机变工况计算结果,给水泵特性,循环水泵特性等曲线的拟合,以实际供电功率与计划调度负荷之差最小作为确定蒸汽初压的目标函数,建立调峰运行滑压运行最优初压数学模型。以某电厂300MW机组为例进行计算,得滑压运行最优初压曲线,有助于指导运行人员的经济运行,可作为电厂能耗分析的基准值。本文以简单理论为基础分析问题,综合多方已知条件进行电厂运行参数优化这种方法值得研究人员探索。     

考虑凝汽器压力的火电厂循泵出口阀启闭规律优化

当火电厂循环冷却水系统中发生水力瞬变时,凝汽器可能出现冷却水失水现象,这将导致凝汽器压力增高,从而影响汽轮机组运行的稳定性及安全性。循泵出口阀启闭规律的优化设定对凝汽器最大失水量能起到一定的控制作用。本文提出水力过渡过程计算结合凝汽器变工况计算的方法来优化设定阀门规律。经应用于300MW汽轮机组实例表明,采用该法确定的最优规律,凝汽器最小过流量从1.991m3/s增加到2.271m3/s,凝汽器最大压力从22.111kPa降低为16.911kPa。这样既能保证循环水系统的水力安全,又考虑了瞬变过程中凝汽器的动态特性,有利于汽轮机组的安全稳定运行。     

关于电站抽真空设备的选择

汽轮发电机组在启动和正常运行过程中,抽真空设备都要投入运行,其工作的正常与否直接影响凝汽器的真空以及机组能否安全、经济运行。结合结构、性能等方面详细分析了目前广泛使用的3种抽真空设备——射汽抽气器、射水抽气器和水环真空泵的优缺点,综合考虑地区、成本、机组规模等因素完成抽真空设备的合理选择。     

加装导流装置的凝汽器喉部流场的三维数值模拟

针对凝汽器喉部布置低压加热器而导致喉部出口流场的不均匀现象,采用模型并结合壁面函数法,利用SIMPLEC算法编程,对某300 MW汽轮机凝汽器喉部加装导流装置前、后的流场进行了三维数值模拟和对比分析.结果表明:加装导流装置前.内置式低压加热器使凝汽器喉部出口流场的分布具有不均匀性;加装导流装置后,喉部出口流场的分布趋于均匀.通过数值模拟,给出了加装导流装置的最佳方案.汽轮机的实际运行情况表明:加装导流装置后,提高了凝汽器的真空,从而改善了汽轮机运行的经济性,达到了节能降耗的目的.     

某电厂真空泵汽蚀异响原因分析及处理方法

某电厂调试过程中,由于凝汽器真空度超过真空泵的极限真空值,导致真空泵产生汽蚀从而造成设备不良振动并产生了极大异响,严重危及设备的长期稳定运行。本文经过对故障现象进行分析查找原因,提出了相应的对策进行改造。改造后真空泵运行时的不良振动和异响得到消除,为同类型水环式真空泵的技术改造提供了可借鉴经验。     

大柳塔热电厂3号、4号汽轮机真空低的原因分析及处理

大柳塔热电厂12MW汽轮机自投运以来真空逐渐降低，经过分析，真空低的原因是由于凝汽器铜管传热不良所致。经过处理后凝汽器真空提高了0．01MPa，提高了机组的安全性和经济性。