660MW双背压机组凝汽器抽真空系统改造及效果

某热电厂660MW双背压机组凝汽器抽真空改造效果探讨作者：刘奇彬来源：《科技创新与应用》2017年第10期摘要：某热电厂采用的660MW双背压机组凝汽器存在真空系统不严密的情况，为了改善这一现象，提高机组的运行效率，本公司以相关试验为基础，对双背压机冷凝器进行了抽真空系统改造，改造效果较好。

文章以此进行探讨，希望为同类问题提供一些帮助。

关键词：660MW双背压机组；凝汽器；抽真空系统；系统改造在发电厂的实际运行过程中，蒸汽器的运行会对汽轮机产生重要的影响，如果蒸汽机运行状况良好，将会大幅提高汽轮机的性能，从而为发电厂创造一定的经济利润。

在凝汽器的相关参数指标中，真空数据指标是最具重要性的一项检测指标，能够对凝汽器的运行起到密切的监视作用。

本文中所研究的是某热电厂660MW汽轮机机组。

通过对该汽轮机的运行情况进行分析，发现可以通过对凝汽器的抽真空系统进行改造，提升机组的运行效率。

1 某热电厂汽轮机组综述1.1 蒸汽器某电厂所选用的汽轮机规格及型号为2x660MW，N660-24.2/566/566型。

该汽轮机生产厂家为广州汽轮机有限公司，气缸类型为超临界、单轴三缸四排汽、蒸汽式。

在选择凝汽器时，选用N-40000-1型蒸汽器。

该种蒸汽器双背压、单流程、且双壳体、表面式、能够横向配置。

蒸汽器的壳体底部直接与热井相连，在上方布置低压型加热器，减温减压器和抽气管等。

抽空气管布置在中心位置，便于抽吸不凝结的气体[1]。

1.2 真空泵选用真空泵作为本次改造试验的抽真空设备，一共有三台，其型号2BW4353-OEK4型，圆水环真空泵，容量为50%[2]。

系统为闭式循环，进水口选用凝结水，采用供水密封式对真空泵轴封。

启动真空泵工作时，具体流程为先启动电机，打开冷却水阀和系统进汽阀，系统进入运行状态后，气体会通过进气管到达真空泵中，进行压缩后会通过排气管排放到分离器中。

在运行中，工作液由调节器进入到分离器中，随后经过换热器再送入真空泵中，构成一个封闭的循环系统。

660MW机组真空系统优化分析摘要：我厂二期#3.4机组汽机真空存在高、低背压凝汽器背压偏差低于设计值（1.4kpa）以及低背压凝汽器端差大于设计值的问题，对经济性影响较大。

将高、低压凝汽器抽空气管分开，二台真空泵同时运行，可提高、低背压凝汽器真空0.5-0.7KPa，降低低压凝汽器排气温度2度，提高经济效益。

因改造后系统真空有所提高，真空泵内的真空也将相应提高。

关键词：真空;经济性;改造1.前言大唐信阳发电有限责任公司二期2×660MW超超临界机组，真空系统采用佶缔纳士机械有限公司生产的真空泵，设计时为两台真空泵一运一备，高低背压凝汽器使用一根管道接受真空泵抽吸作用，由于某些原因我厂二期#3.4机组汽机真空存在高、低背压凝汽器背压偏差低于设计值（1.4kpa）以及低背压凝汽器端差大于设计值的问题，对经济性影响较大。

由于真空严密性合格，不存在严密性差影响低背压真空及端差问题，高、低压背压凝汽器抽空气管道连接在一起，存在因高背压凝汽器抽出的空气排挤低背压凝汽器空气的抽出，低背压凝汽器中大量的不凝结气体无法抽出，对端差和真空产生极为不利的影响。

若将高、低压凝汽器抽空气管分开，二台真空泵同时运行，可提高、低背压凝汽器真空0.5-0.7KPa，降低低压凝汽器排气温度2度，提高经济效益。

因改造后系统真空有所提高，真空泵内的真空也将相应提高。

2.改造方案描述2.1真空系统内部抽气管道改造将高低压凝汽器内部抽气管道在凝汽器内部断开，两侧分别加装堵板堵死，将B抽气口改到高背压凝汽器处，高背压内部抽气管道直接从B抽气口处接出。

2.2系统外部管道改造高低背压凝汽器抽气管道接出后分别与A.B真空泵抽气口单独连接，两管道之间加装一路串联管道，管道上需要安装两台真空手动门及一台真空气动门联络门。

3.热工部分设计方案新增变更设备DCS编码序号设备KKS码原设备名称新增或更改后设备名称130LFA12AA360A汽室真空泵入口门A真空泵入口门230LFA22AA360B汽室真空泵入口门B真空泵入口门330LFA12AA362凝汽器真空入口联络门4.改造预期效果降低低压凝汽器排气温度2度，提高经济效益。

660MW机组凝汽器真空下降原因分析及其处理摘要：汽轮机凝汽器内的真空状况直接关系到设备的安全、稳定运行。

在实际生产过程中，由于各种因素，对机组的安全运行造成一定程度的影响，使汽轮机组的热经济性和出力下降。

要求有关人员对设备和系统的特性都要熟悉，要强化对其的监控和管理，要能及时地找到问题，并对其进行综合的分析并加以解决，这样才能让凝汽器保持在一个最好的真空环境中，保证真空系统的平稳运行。

关键词：汽轮机；凝汽器；真空；对策凝汽器的功能是将从汽轮机中排出的蒸气冷却为水，从而产生一个高的真空度。

在汽轮机中，水蒸气在比大气压低的情况下，所做的功就多得多。

凝汽器是一种重要的辅助装置，它的真空度直接关系到机组的经济、安全运行。

若凝汽器运行状况不佳，则会使汽轮机的蒸气耗热增大，从而使出力下降。

有些机组的真空在运行中存在着严重问题，严重制约了机组的全面、平稳运行，给机组的日常维护带来了很大的困难。

对汽轮机凝汽器的运行状态进行监控的一个重要指标是凝汽器的真空。

为了确保机组的正常运转，必须对机组中的真空度进行分析与处理，以确保机组的正常运行。

1.660MW凝汽器真空的原理及作用汽轮机凝汽器循环使用，将汽轮机的排汽凝结成水，在排汽处形成和维持真空，它是一种热交换器。

在汽轮机的排气管中，空气中的空气压力与蒸汽的空气压力之比就是凝结管的空气压力。

透平排出的蒸汽凝结为水，使其比容快速下降，为真空环境的形成奠定了基础。

由于排汽凝结成水，使其容积迅速减小，从而形成了较高的真空度。

在实际应用中，对冷凝器的真空度进行了评价。

通过对电厂经济性、汽轮机热效率和凝汽器真空度的有效分析，可以使电厂的经济性和汽轮机热效率得到进一步的提高。

真空度与排气温度成反比，而与透平的热循环效率成正比。

2.660MW凝汽器真空缓慢下降的原因及处理2.1凝汽器汽侧抽气管积水在凝结过程中，由于水在凝结过程中的积累，使得抽气器空管的流场明显减少，从而造成凝结过程中的真空度下降。

浅析火力发电厂660MW机组凝汽器设备及工作原理【摘要】文章深入阐述了火力发电厂凝汽器的设备及工作原理，深入了解了设备的构成，主要介绍了新型凝汽器的原理及其在电厂的应用。

【关键词】汽轮机；凝汽器1、引言凝汽器是凝汽式汽轮机的重要组成部分，其作用有以下两点：一是在汽轮机排汽口处建立和保持规定的真空值，二是将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水。

660MW汽轮机采用的凝汽器是表面式热交换器，凝汽器形式为双壳体、双背压、双进双出单流程横向布置。

其工作原理为：经低压缸作过功的蒸汽由低压缸的四个排汽口排入两台凝汽器，蒸汽在下流过程中与凝汽器的冷却水管接触，在其表面进行热交换，放出其汽化潜热，并凝结成水。

凝结水经淋水盘后流入凝汽器的热井，最终汇集到集水井，然后由凝结水泵输出作为锅炉的给水。

同时蒸汽在凝结成水的过程中使凝汽器的压力下降形成真空。

2、凝汽器的结构2.1凝汽器水室结构凝汽器的水室分前水室和后水室，每台凝汽器都有两个前水室和两个后水室。

循环水经两根φ2020×l2的管子进入低压凝汽器的两个前水室，流经低压凝汽器的两个管束区后进入两个后水室，然后再经两根联络管进入高压凝汽器的两个后水室，流经高压凝汽器的两个管束区后进入高压凝汽器的两个前水室，最后由两根φ2020×l2的管子引出。

前水室装有可拆卸的盖板，盖板上设有两个人孔和牵条，水室外围焊有加强筋。

后水室与凝汽器管板之间通过膨胀节连接，高、低压凝汽器的两个后水室由两根联络管连接，每根联络管都焊有膨胀节以吸收管道的膨胀。

高、低压凝汽器的后水室都开有人孔，以便检修。

2.2 管系的结构凝汽器冷却水管的材质有两种，主凝结区采用加砷镍黄铜管（Hsn—70lA），空冷区采用白钢管。

管束上部的三排管子及管束周围的管子用壁厚为1. 65mm的厚壁管，冷却水管的有效长度为14707 mm，管径为φ28. 57×1. 24 mm。

每台凝汽器有两组管系，每组都呈“山”字形结构带状布置。

双背压凝汽器抽空气系统优化本文以某厂660MW机组双背压凝汽器抽空气为例，分析了凝汽器高、低压侧压差偏离设计值产生的原因。

介绍了该厂对抽空气系统进行的两次节能改造，对比分析了改造前后的节能效果，希望对同类型机组的冷端节能优化具有指导意义。

标签：双背压凝汽器；抽空气系统；蒸汽喷射器引言目前，很多双背压凝汽器机组在设计时，采取了高、低测凝汽器抽空气管道中间加节流孔板串联抽气的方式。

由于节流孔板的尺寸选择不合适或调节阀的开度选择不合适，那么就会导致凝汽器低压侧的抽气受到排挤[1]。

针对此种状况，改公司利用机组检修时机，对凝汽器的抽空气系统进行了第一次改造，采用高、低压凝汽器单独、并联抽空气方式。

改造后，双背压凝汽器的的优势得到了体现，平均真空得到了大幅的提高。

该厂的循环冷却水为海水。

在夏季高温又是高负荷时，循环水温度最高可达32℃左右。

由于真空泵冷却器存在着换热端差，因此，流经冷却器的的工作密封水温度要高于海水温度。

再加之真空泵叶轮旋转的耗功和凝汽器内抽气（汽）传递的热量，也将导致真空泵内的工作密封水温度上升，从而降低了真空泵的抽吸能力[2]。

同時，空气在凝汽器内聚集，造成凝汽器内的空气分压力上升。

同时，真空泵从凝汽器抽出不凝结气体中含有大量的蒸汽，这部分蒸汽在真空泵中凝结放出大量的汽化潜热，导致真空泵工作液温度上升甚至汽化，大幅降低了真空泵的抽吸能力。

对此，该厂利用停机检修的机会，对凝汽器抽空气系统进行了第二次改造。

在第一次改造的基础上增加了一组射汽式抽气器，运行结果表明，取得了很好的节能效果。

1凝汽器及其抽气系统的布置方式凝汽器两个壳体底部为连通的热井，上部布置有内置的低压加热器、小机排气管和低压抽气管等。

凝汽器抽空气管布置在凝汽器的空气凝结区以抽出其内的不凝结气体。

抽空气管路分两路从高压凝汽器内、外圈抽空气区引出，经联通管后进入低压凝汽器，分别与低压凝汽器内、外圈抽空气管汇合，从低压凝汽器侧引出，各经一台电动隔离门后汇总到一根抽空气母管，再分别与三台真空泵入口相连。

国产超临界600MW机组凝汽器真空系统的改进发表时间：2016-10-08T15:15:17.777Z 来源：《电力设备》2016年第13期作者：陈乐兴[导读] 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。

（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。

超临界机组双背压凝汽器抽气系统改造朱宝森刘彬刘尊平孙光玉（华电潍坊发电有限公司）摘要：超临界660MW机组所配备的凝汽器采用双背压型式，设计两侧背压值相差1.0 kPa。

在实际运行中发现两侧背压差最大0.3kPa，造成双背压凝汽器的优势没有发挥出来。

通过现场试验发现，双背压凝汽器达不到设计要求的原因主要是抽空气管道存在问题，由于高低背压凝汽器抽空气管路采用串联布置方式，导致高背压凝汽器抽空气排挤低背压抽空气，造成低压凝汽器抽空气不能达到设计要求，真空值偏低，高、低背压凝汽器背压差值偏低，降低了系统经济性。

关键词：双背压凝汽器；端差；真空；串联方式；并联方式；抽空气一、机组凝汽器及抽气系统现状（一）、某公司一台超临界660MW汽轮机为四缸四排汽机组，配备型号为N40000-1型凝汽器。

凝汽器型式为双背压、双壳体、单流程、表面式。

凝汽器抽空气管道现场布置采用串联方式，设计循环水温度为20℃，高、低背压凝汽器设计压力分别为4.4/5.4kPa,设计端差为5.321/4.96℃。

低背压凝汽器汽侧凝结水通过三根管道排入高压侧凝汽器，以使该部分凝结水利用高背压凝结水回热，减少过冷度。

循环水分两路，依次进入低背压凝汽器循环水入口→出口→高背压入口→出口。

双背压凝汽器配备三台50%容量，200EVMA型水环式真空泵，真空泵转速590r/min、极限真空度为3.3kPa。

设计冷却水采用开式循环冷却水，工作介质补水采用闭式循环冷却水。

（二）、自机组投运以来，一直是单真空泵运行，凝汽器真空严密性在0.18KPa/min以下，双背压凝汽器运行背压差在0.3KPa左右，远远小于设计值1KPa，双背压凝汽器的优势一直没有发挥出来，系统经济性降低。

序号负荷（MW）循环水进水温度（℃）循环水出水温度（℃）高背压真空（KPa）低背压真空（KPa）1 532.42 29.37 38.38 92.84 92.932 385.15 26.65 37.4 93.54 93.743 609.54 21.6 32 95.52 95.89表1 凝汽器部分运行参数根据609.54 MW负荷所采集的运行数据，由设计凝汽器凝结水温度计算公式，计算理论背压差值为：Ts=tw1+∆t+δt（Ts背压对应下的饱和温度；tw1冷却水进水温度；∆t 冷却水温升；δt凝汽器端差）gsT= tgw1+∆t/2+δt=21.6+（32-21.6）+5=37℃，对应压力为6.28KPa dsT= tdw1+∆t/2+δt=21.6+（32-21.6）/2+5=31.8℃，对应压力为4.7KPa 由于双背压凝汽器两侧热负荷基本一致，而循环水量一样，所以按照循环水温升的一半来计算单侧凝汽器循环水温升。

660 MW 火电机组凝汽器抽真空系统的节能改造发布时间：2021-06-25T10:26:49.533Z 来源：《中国电业》2021年第7期作者：孙东明曲胜杰[导读] 电力发电企业产品同质化严重，企业的主要利润在于成本的控制孙东明曲胜杰浙江能源乐清发电厂，浙江乐清，325609摘要：电力发电企业产品同质化严重，企业的主要利润在于成本的控制。

在已运行10年的煤电企业，主要的降成本手段是挖掘相关辅机的降能耗潜力，本文阐述火电厂凝汽器抽真空系统的节能技术改造及效果对比。

关键词：火电厂；凝汽器抽真空系统；罗茨泵；节能改造1设备概况及问题我厂共4台燃煤火电机组，2台由上海汽轮机有限公司制造的N 660-24.2/566/566超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、高中压合缸、反动凝汽式汽轮机和2台由上海汽轮机有限公司和德国SIEM EN S公司联合设计制造的N 660-25/600/600超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、反动凝汽式汽轮机。

4台发电机组抽真空系统均采用了纳西姆工业中国有限公司 NEIC生产的2BW4 353-0MK4水环式机械真空泵。

主要包括水环式真空泵和驱动电机,气水分离器,工作液冷却和连接管道及所有控制部件等。

例如#4机组抽真空系统共配置4台水环式机械真空泵，用于抽吸凝汽器内的空气及不可冷凝气体。

正常运行时，2台运行2台备用。

机组启动时，可4台泵同时投入运行，以快速建立凝汽器真空，加快机组启动过程。

如图1为已改造后系统图，其中4A、4B、4C、4D离心式水环真空泵为改造前系统。

离心式水环真空泵优点是安全、操作简便、工作可靠、自动化程度高、结构紧凑、检修工作量小。

此真空泵的缺点是：工作液冷却器采用海水冷却系统，海水水质差、水压偏低，极易引起冷却器装置的堵管，工作液温度升高真空泵工作恶化，尤其是循环水管道最长的#4机组堵管频率明显增加。

夏季海水温度偏高工作液温度升高后水环泵抽气效率降低，后为节能考虑增加工作液制冷装置，虽解决了因工作液温度高引起的真空泵工作恶化现象，但只有限的提升了凝汽器真空，并未解决抽气系统本身能耗高问题同时系统复杂可靠性变差增加了运维强度。