考虑真空泵汽蚀特性的300MW汽轮机凝汽器特性曲线

现有的300MW机组凝汽器特性曲线没有考虑到水环真空泵汽蚀特性对凝汽器运行特性的影响,不能准确反映凝汽器的运行状态。文中首先对300MW机组凝汽器水环真空泵的汽蚀特性进行了分析,并给出了汽蚀的判断方法以及汽蚀余量的表达式。然后,以国产引进型300MW汽轮机凝汽器为例,计算汽轮机负荷及冷却水温度对水环真空泵汽蚀余量的影响。最后,给出了考虑水环真空泵汽蚀特性后的300MW机组凝汽器特性曲线及其绘制方法,该曲线能较准确地反映凝汽器的运行特性。     

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。     

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。     

2BW4-353-0水环机械真空泵介绍

水环机械真空泵是近年来在国内电力工业得到应用的新型电站辅机。本文比较全面地介绍了2BW4-353-0水环机械真空泵的工作原理、系统组成、技术性能、结构特点和运行方式等,对影响真空泵经济性的参数进行了分析。并就目前火电站广泛使用的几种凝汽器抽真空设备与水环机械真空泵进行了技术经济性能比较。     

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。     

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。     

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。     

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。     

凝汽器最佳真空确定方法的改进

现有的凝汽器最佳真空的确定方法只适用于凝汽器水侧管壁清洁、汽轮机真空系统严密性正常或抽气设备运行性能正常的工况。文中首先对凝汽器清洁率对最佳真空的影响进行了分析,然后提出一种新的凝汽器最佳真空的确定方法,该方法利用凝汽器综合清洁系数来体现凝汽器水侧管壁脏污程度、汽轮机真空系统严密性及抽气设备运行性能对最佳真空的影响,从而提高了最佳真空的确定精度。     

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。     

船舶汽轮机抽气器参与凝汽器背压调节的可行性研究

汽轮机凝汽设备及系统是重要的辅机设备及系统,而凝汽器背压对汽轮机的运行安全经济性及调节性能都有很大的影响。对于带自流装置的船舶汽轮机,在某些自流工况,循环水过量,采用循环水无法对凝汽器的背压进行调节,调节系统的功能存在一定的局限性。对此,本文对抽气器参与凝汽器背压调节的可行性进行研究,并建立了相应的控制模型进行仿真,验证了抽气器参与凝汽器背压调节的可行性,对凝汽器背压调节具有参考价值。     

电厂水环式真空泵冷却系统的问题及其对机组出力的影响

通过对电厂中常用的水环式真空泵冷却系统运行实际情况的分析研究，指出其运行中存在但常被忽视的问题：由于真空泵冷却水温升高而导致的抽气能力严重降低，使机组背压升高，出力下降。文章提出凝汽器的压力实际受到两个瓶颈的限制：一是循环水的温度，二是真空泵的极限工作压力，而这一点常没有被足够的注意，导致凝汽器压力明显升高。由于凝汽器压力对机组运行的出力和经济性影响很大，文章提出了对真空泵冷却系统改进的建议，即尽量降低真空泵冷却水入口温度，在平时运行时应密切注意真空泵热交换器的运行状况。图3     

凝汽设备的热力特性和试验

以凝汽设备（凝汽器、射汽抽气器）的热力特性、特性曲线和其热力试验,分别对凝汽器和射汽抽气器有关独特的内容和概念给予说明和论述,对多年来容易混淆的问题给予进一步地阐明。譬如：凝汽器运行中真空值的优劣不单单与射汽抽气器工作相匹配,更与真空系统的严密性有很大关系,而绝不可以得出抽气器设计不当的认识;又如射汽抽气器的出厂试验台的干空气试验所得出的是射汽抽气器和厂示特性,它与电厂随机的汽气混合物试验的热力特性截然不同,但又紧密相联。所述内容乃是对凝汽器和射汽抽气器试验规程的前期工作的补充,通过分析以判定凝汽设备设计质量的合理性和可用性。     

节能疏水器在火电厂的应用

在火力发电厂中,为了提高蒸汽的做功能力,汽轮机排汽端需要保持较低的排汽压力。除背压式汽轮机排汽压力高于大气压力外,凝汽式汽轮机排汽压力都低于大气压力,一般多在-0.095MPa左右,即汽轮机凝汽器必须经常维持95%左右的真空度。汽机抽气器是汽轮发电机组启动和运用中建立和维持凝汽器真空的重要辅助设备,其疏水器的性能又直接影响着主抽气器的运行工况和汽轮发电机组的输出功率,以及运行的安全和经济性。     

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.     

水环式真空泵节能技术改造措施探讨

针对水环真空泵由于其初始设计考虑不够全面及运行控制技术存在一些误区造成实际运行中出现的一些问题,提出通过降低工作水温度的冷却措施,大幅度提高真空泵的抽吸能力,有效解决了机组夏季真空度偏低问题,改造后可使凝汽器真空提高1.5~2 k Pa,获得较好的经济效益,目前在国内已有类似设备成功应用。     

抽气器出力不足对凝汽器真空的影响

凝汽器内真空的稳定,需要凝汽器和抽气器的联合工作,抽气器的运行状态对凝汽器真空具有相当大的影响.抽气器出力不足而引起的空气在凝汽器内积聚,使得凝汽器端差和空气分压力均增大,对凝汽器真空造成双重影响.目前国内许多电厂抽气系统老化或设计不合理,大多数机组存在提高真空的潜力,认清抽气器出力不足给凝汽器真空带来的影响,对凝汽器运行、抽气设备设计选型和电厂节能分析都具有重要意义.     

余热发电汽轮机真空低的分析与处理

厂水泥熟料纯低温余热发电所用的是1×12 MW的机组,自投运以来凝汽器真空较长时间低于设计值运行,同时机组在运行中出现过凝汽器真空恶化的现象。经全面分析真空系统工作原理及设备运行工况,得出汽轮机真空系统不严密、射水抽气器工作不正常、循环水流量不足、循环水温升高、凝汽器传热端差大等是造成凝汽器真空低的主要原因。结合各种故障给出提高凝汽器真空的方法与措施,提高了真空值。     

凝汽器抽气管道优化研究

针对目前国产大型汽轮机组抽气设备工作水温度偏高的现状，提出在凝汽器与抽气器之间的抽气管路上安装一个冷却器（华北电力大学专利，专利号为99258152．4），把从凝汽器抽出的气、汽混合物中的水蒸汽凝结疏出的方法，降低抽气设备工作水温度，提高其抽气能力，从而提高凝汽器的真空。     

电站凝汽器非设计工况汽相流动与换热特性的数值预测

采用数值模拟方法计算与比较了一台300MW汽轮机对分式凝汽器在半负荷工况时冷却水管全部工作和一半冷却水管投入工作两种运行方式下的汽相流动与传热特性。计算结果表明，两种运行方式下的汽相流动与传热特性有明显差别。在一半冷却水管运行方式下，虽然管束传热系数较高，但由于冷却面积减半，而且汽阻显著增大，因而凝汽器总体传热效果较冷却水管全部运行时的差，使得抽气口处未凝结蒸汽量上升，空气泵负荷增大。