最新凝汽器与真空系统
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科技成果——火电厂凝汽器真空保持节能系统技术适用范围电力行业火力发电机组,以及冶金、水泥、化工、环保等行业余热发电机组行业现状凝汽器承担了汽轮机排汽和冷却水(江水、河水、海水等)的热交换,凝汽器冷却管内形成的污垢不仅对换热效率产生影响进而降低汽轮机的效率,而且易使凝汽器产生腐蚀穿管、真空恶化等,严重影响汽轮机的经济安全运行。
目前该技术可实现节能量26万tce/a,减排约67万tCO2/a。
成果简介1、技术原理汽轮机凝汽器真空保持节能系统(以下简称“VUES”)是利用胶球清洗。
它能在不停机的情况下自动清除凝汽器污垢,长期保持95%以上的收球率。
正常运行后凝汽器清洁度提升并长期保持在0.85以上,从而提高机组性能,降低汽轮机能耗。
2、关键技术(1)凝汽器真空保持节能VUES技术。
VUES的原理为依靠压缩空气作为动力,在微电脑控制程序的控制下,间歇地将清洁球瞬间同时一次性发射入凝汽器的入口,对凝汽器所有的冷却管进行擦拭清洗,清洗后的胶球由回收装置收回;(2)高效自动反冲过滤器HEAF。
能有效的解决发电厂凝汽器冷却管补充水杂物造成污垢等的问题,并能长期保持清洁,具有显著的节能减排效果;(3)冷端优化节能监控系统COS-8000。
结合冷却塔节能改造,循环水泵节能改造,凝汽器节能改造等于专业节能诊断后组合方案,在确保机组安全运行的前提下,通过计算机、通讯、智能控制等先进技术实现对冷端系统的运行状况及能效进行实时监测及节能统计分析,根据汽机运行的不同工况,对冷端系统的运行数据进行分析的基础上,对冷端系统的运行进行优化,使机组达到并保持最佳真空的同时,降低冷端系统的能耗,从而实现机组综合能耗最低和节能量的长期保持;(4)冷端优化系统。
汽机冷端系统节能整体解决方案是以优化汽机冷端系统的运行、提升真空、降低汽机煤耗和冷端设备用电率为目标,以前述的核心技术为基础,针对目前汽机冷端系统存在的问题进行勘察分析,提出的综合解决方案。
汽轮机凝汽器真空系统介绍汽轮机凝汽器真空系统是汽轮机的一个重要组成部分,主要用于产生并维持凝汽器内部的负压,以促使汽轮机中的冷凝水在凝汽器内部迅速凝结,从而实现对汽轮机排气蒸汽的冷凝和回收。
下面将详细介绍汽轮机凝汽器真空系统的工作原理和重要组成部分。
汽轮机凝汽器真空系统的工作原理是通过凝汽器内部产生负压,使得汽轮机排气蒸汽在凝汽器内部迅速冷凝,从而实现对热力发电系统的排烟量进行控制和回收。
在汽轮机运行过程中,燃烧后的热气流经过涡轮叶片推动涡轮旋转,产生机械功,并由凝汽器对排气进行冷凝。
汽轮机凝汽器真空系统主要由真空泵、冷凝器、空气抽出装置等组成。
首先是真空泵,它负责产生并维持凝汽器内部的负压。
真空泵一般采用水环真空泵或根联式真空泵。
水环真空泵是一种容积式真空泵,通过使用水作为密封剂来产生真空。
根联式真空泵则具有较高的抽气速度和较低的抽头下极限,并能同时排凝汽器的空气。
其次是冷凝器,它是凝汽器真空系统的核心部分。
冷凝器通过利用冷却介质或水循环系统,将汽轮机排出的高温蒸汽冷凝成水,并排放出去。
冷凝器一般采用平行流或逆流冷凝器。
平行流冷凝器的冷却介质与蒸汽流动方向相同,逆流冷凝器的冷却介质与蒸汽流动方向相反。
冷凝器的选用应根据实际情况进行综合考虑。
最后是空气抽出装置,它的作用是将凝汽器内的空气抽出。
空气抽出装置可以采用单级蒸发器、双效蒸发器或真空排放装置。
单级蒸发器是将凝汽器内的空气放入独立的蒸发室,通过蒸发器将空气排放。
双效蒸发器则在单级蒸发器的基础上增加了二次蒸发室,可以进一步提高蒸发效率。
真空排放装置则通过真空喷射器将空气排放到大气中。
在汽轮机凝汽器真空系统的运行过程中,需要注意几个关键问题。
首先是负载变化对真空系统的影响。
负载增加时,凝汽器内的蒸汽流量和温度将增加,需要增加真空泵的泵速以保持凝汽器内的负压。
负载减少时,相应地需要减小真空泵的泵速。
其次是凝汽器内冷凝管的阻力。
随着凝汽器运行时间的增加,冷凝管内会积聚一定的冷凝水,导致冷凝管的阻力增加。
汽轮机凝汽器与真空汽轮发电机组真空系统漏泄直接影响着汽轮机组的热经济性和安全性,一是影响机组热经济性,一般真空值每降低1,汽耗约增高1.5%--2.5 %左右,传热端差每升高1°C,供电煤耗约增加1.5%--2.5%左右,所以真空值的高低对汽轮机的热经济性有很大影响;二是影响二次除氧效果,加剧低压设备管道腐蚀,对机组的安全运行非常不利;三是影响蒸汽凝结及热交换性能,增大过冷度和换热端差,增加真空泵的负担。
凝汽式或抽凝式汽轮机的真空下降原因很多,短时间很难查清或处理,是一项难以解决的问题。
综合自己二十年的工作经验,将影响因素逐级分类,范围逐步缩小,对常见问题基本都能判断准确。
虽然是针对中小机组而言,但大机组也可以借鉴。
大致判断过程是通过端差和过冷却度变化确定大类,再通过温度、压力、液位、负荷及真空波动情况确定原因。
一、当只有真空下降,过冷却度和端差都基本不变时,一般是循环水系统故障。
(1)凝汽器进口管板脏污或出口水室存气会增加设备流动阻力,使循环水进出口压差增大,水量减少,液相传热系数降低,总热阻增大,传热温差(饱和水汽与循环水平均温差)增大,排汽温度升高,真空降低:同时,总传热量基本不变,水量减少,进出口温差增大,进口不变时,出口温度升高。
(2)凝汽器进水管道阻塞,会使循环水泵出口压力与凝汽器入水压力差增大,循环水量减少,真空降低,出口水温升高,凝汽器进出水压差减小。
(3)凝汽器出水管路堵塞或阀门未全开,会使水量减少,真空降低,出口水温升高,整体压力升高,凝汽器进出口压力差下降。
(4)循环水泵故障(水池水温低、入口滤网堵塞、吸入空气、水轮导叶磨损等),会使管路整体压力下降,泵电流降低,真空下降,出水温度升高。
部分循环水泵跳闸,会使水压和排汽真空迅速下降,泵电流消失。
(5)冷却风机断电,会是凝汽器进水温度持续上升,真空不断下降。
循环水故障会使真空降低,但不会使真空波动。
二、当伴随真空下降,只有端差增大,过冷却度没有变化时;此现象基本可以判断为凝汽器铜管结垢。
DL/T 932-2023 凝汽器与真空系统运行维护导则摘要:本文档是针对凝汽器与真空系统的运行维护制定的指南。
凝汽器是发电厂中的重要组件,它具有冷凝汽水和提供真空的功能。
正确的运行维护可以保证凝汽器的高效运行,延长其寿命,降低故障率。
本文档介绍了凝汽器和真空系统的基本原理,运行维护的注意事项,以及常见问题的解决方法。
1. 引言凝汽器是发电厂中的重要设备,其主要作用是将汽轮机排出的高温高压蒸汽冷凝成水,以便重新加热为饱和蒸汽进入汽轮机。
同时,凝汽器还提供真空给汽轮机冷凝侧系统和其他设备使用。
正确的运行维护能够保证凝汽器的高效运行和延长其使用寿命。
2. 凝汽器基本原理凝汽器通过冷却剂(通常为冷却水)与蒸汽进行热交换,将蒸汽冷凝成水。
凝汽器可分为直接冷却式凝汽器和间接冷却式凝汽器。
直接冷却式凝汽器是将凝汽周期性地喷洒在冷却水上,通过水和蒸汽的直接接触,将蒸汽冷凝为水。
间接冷却式凝汽器则是通过多级换热器将蒸汽间接冷凝。
3. 凝汽器运行维护注意事项3.1 温度控制在凝汽器运行过程中,控制凝汽器排出水的温度非常重要。
合理的水温控制可以保证凝汽器的高效运行。
过高的排水温度可能导致蒸汽未完全冷凝,从而降低了凝汽器的效率。
3.2 水质管理凝汽器中水质的管理对于凝汽器的运行至关重要。
水中的杂质和化学物质可能对凝汽器造成腐蚀和堵塞。
因此,定期检测水质,进行必要的水处理以及保持冷却水的清洁是非常重要的。
3.3 清洗和维护定期对凝汽器进行清洗和维护是保证其正常运行的关键。
清除积聚在凝汽器管道内壁的污垢和沉淀物可以提高凝汽器的换热效率。
同时,检测凝汽器管道是否存在泄漏、腐蚀等问题,并及时修复。
3.4 压力控制凝汽器的排气压力对凝汽器的性能有重要影响。
过高或过低的排气压力都不利于凝汽器的运行。
因此,定期检查和调整凝汽器的排气压力是非常必要的。
4. 常见问题及解决方法4.1 凝汽器漏水问题描述凝汽器在运行过程中出现漏水现象,造成水资源的浪费。
DL / T932 — 2019目次前言.............................................................................................................................................................. I I 1范围.. (1)2规范性引用文件 (1)3总则 (1)4运行维护要求 (1)5运行监测与试验 (3)6冷端系统运行优化 (6)7真空系统故障及原因 (7)8检修与维护 (11)附录A(规范性附录) 不同材质凝汽器冷却管的水质要求 (13)附录B(资料性附录) 凝汽器运行特性监督曲线 (14)附录C(资料性附录) 凝汽器总体传热系数计算 (15)IDL / T932 — 2019凝汽器与真空系统运行维护导则1范围本标准规定了发电厂汽轮发电机组表面式水冷凝汽器和真空系统运行维护的一般原则及要求。
本标准适用于水冷凝汽式汽轮发电机组。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
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凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 5248铜及铜合金无缝管涡流探伤方法GB/T 7735钢管涡流探伤检验方法GB/T 12969.2钛及钛合金管材涡流检验方法DL/T 561火力发电厂水汽化学监督导则DL/T 581凝汽器胶球清洗装置和循环水二次过滤装置DL/T 712发电厂凝汽器及辅机冷却器管选材导则DL/T 794火力发电厂锅炉化学清洗导则DL/T 1078表面式凝汽器运行性能试验规程3总则3.1设计、制造和安装单位要为实施本标准创造条件,为凝汽器与真空系统的可靠与经济运行创造有利条件。
3.2发电厂编制运行规程时,应附有下列技术资料:a)机组背压对汽轮机热耗率的影响曲线;b)机组背压对发电功率的影响曲线;c)凝汽器变工况特性曲线;d)循环水泵运行特性曲线;e)抽气设备性能与冷却水温度或工作蒸汽参数的变化曲线;f)凝结水含氧量等水质指标要求。