国产超临界600MW机组凝汽器真空系统的改进论文_陈乐兴

(广东珠海金湾发电有限公司 519050)

摘要:针对电厂凝汽器真空系统存在的一些问题,采取了一系列措施对真空系统进行了改造,改造后有效节省了厂用电,提高了真空系统和设备的可靠性。

关键词:真空系统;真空泵;节能。

引言

珠海金湾发电有限公司电厂3、4号机组工程为2×600MW超临界机组,锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的N600—24.2/566/566型600 MW超临界单轴、三缸、四排汽、中间再热凝汽式汽轮机。

凝汽器为双背压、单壳体、双流程、表面式、横向布置。每台机组配置四台由佛山水泵厂生产的改进型2BW4353-0EK4水环式真空泵。凝汽器真空度的变化对汽机正常运行有着重要的影响,真空度每降低1%,将使汽轮机的汽耗量平均增加1%~2%,使煤耗量增加0.1%~0.15%,所以,控制好凝汽器的真空度,保证机组在最有利条件下运行有着重要的意义。

1、配置情况

如图1所示,双背压凝汽式汽轮机一般配置4台真空泵,高压凝汽器A和低压凝汽器B各配置2台真空泵,真空系统互相独立。

图1 改造前真空系统配置

2、改进措施一:对设备进行改造

真空泵投产后均出现了叶轮损坏的事故,并且运行中噪声经常达100分贝以上,对环境造成污染。分析原因主要是由于真空泵内真空达到极限真空,水在一定温度下汽蚀,导致叶轮损坏;同时由于汽蚀现象严重,导致真空泵运行中噪音增大。水环真空泵加装大气喷射器是通过从泵引入100 kPa左右的气流,通过缩放喷嘴加速形成高速气流,并在喉部形成较大的负压,来带动吸入口内的气体一起从吸气支管进入泵内,从而提升泵内的吸入压力减轻泵的汽蚀,达到稳定运行的目的。

正常运行时,阀门V1及V3打开,V2关闭,大气喷射器投入运行。当大气喷射器故障或效果不佳时,打开阀门V2,关闭阀门V3,可让真空泵抽气走旁路,退出大气喷射器运行,以保证设备的可靠性。

图2 真空泵加装大气喷射器

3、改进措施二:对真空系统进行改造

机组真空系统的严密性比较好,真空严密性定期试验值为A:0.082kpa/min,B:0.084kpa/min左右,真空泵存在容量选型过大的问题,由于真空系统分列布置,正常运行时必须A或B真空泵运行同时C或D真空泵运行,不但运行方式不灵活,而且当任1台备用泵因检修等原因失去备用时,一旦运行真空泵跳闸,就会引起凝汽器真空低,机组跳闸,造成巨大的经济损失。当单台真空泵出力能满足2台凝汽器抽气需求时不能实现单泵运行,造成厂用电的浪费。

利用机组大修机会,在两台凝汽器抽真空管道间加装联络阀,如图3所示。由于只有A、C真空泵加装了大气喷射器,B、D真空泵维持改造前的状态,因此可根据具体情况灵活的选择运行方式。

图3 改造后的真空系统

4、改造措施三:采用新设备

利用机组大修机会,在两台凝汽器抽真空管道上加装了抽气管道冷却装置。抽气管道冷却装置是一种提高凝汽器真空的设备,如图4所示,由冷却器和套筒式水封组成,冷却器内装有雾化喷嘴和除水器。在抽空气管道上加装冷却器,凝汽器来的汽气混合物和化学补充水在冷却器内接触换热,蒸汽凝结,疏水通过套筒式水封排往凝汽器,不凝结气体经除水器除水后由抽真空设备抽出。由于蒸汽在冷却器内凝结,减少了蒸汽在工作水中的凝结放热,使真空泵工作水温度降低,提高了真空泵的抽吸能力,从而提高了凝汽器的真空。试验表明,机组运行时投入冷却装置可使真空提高约0.05Kpa。

图4 抽气管道冷却装置

5、改造措施四:制定合理的运行措施

凝汽器真空系统一般采用双背压运行方式,即A、C真空泵运行B、D真空泵备用,抽真空联络阀关闭,当A/C泵任一台需检修维护时,保持A或C泵运行,抽真空联络阀打开即单背压运行方式。

夏季循环冷却水温度高,机组负荷高,真空较低时,关闭抽真空联络阀,高低压凝汽器各启动一台真空泵,采用双背压运行方式。冬季循环冷却水温度低,机组负荷低,真空较好时,开启抽真空联络阀,只启动一台真空泵同时对高低压凝汽器抽真空,采用单背压运行方式。

当真空泵冷却水滤网差压高于60kPa,工作水温度高于35℃时,对真空泵滤网进行清洗,无效时对整个冷却器进行清洗。实践表明,每天对滤网清洗两到三次,可有效降低真空泵滤网差压和工作水温度,提高真空泵的工作效率。

6、结论和建议

我厂对真空系统的改造是成功的,经过以上改造后,真空系统的可靠性有了较大提高,真空泵的振动、噪音等情况也有所改善,在真空情况较好时节省了厂用电,取得了较好的经济效益。

由于工作水温度对真空泵的抽吸能力有较大影响,在未来的改造中可以考虑降低工作水温度,比如采用中央空调冷冻水来作为工作水源等方法。

参考文献:

[1] 广东佛山水泵厂,2BW4353-0EK4型真空泵说明书【Z】

[2] 王微,张晓波,钱文新,马俊杰,王琥。凝汽器真空泵加装大气喷射器技术改造【B】,内蒙古电力技术,2004,22(5):101-102

作者简介:

陈乐兴(1982—),男,助理工程师,本科,从事火电厂运行技术工作。

论文作者:陈乐兴

论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期

论文发表时间:2016/10/8

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