600MW真空低问题研究
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600MW凝汽式汽轮机组真空低问题研究
李祥苓
山东邹县电厂,山东,邹城 23522
摘要: 分析了600MW机组因循环水量低、凝汽器端差大、凝汽器不凝结气
体超标造成真空低的原因,采取了循环水泵运行优化、真空泵换型、真空系统
严密性治理等一系列的改造措施,取得了显著成效。
关键词: 凝汽器;端差;真空
1 问题的提出
山东邹县电厂三期工程2×600MW机组(5号、
6号机组)是国内第1台、第2台DH-600-40-T型亚
临界、中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式机组,
配套N-3600型双背压、双流程、回热式凝汽器。
自1997年投产以来,2台机组的凝汽器真空低一直
长期困扰着汽轮发电机组的安全经济运行。在同样的
较低负荷下,排气温度差异较大,5号机组的排汽温
度明显高于6号机组。随着负荷的增加,5号和6号
机组的排汽温度均增加,但2台机组的排汽温度之差减小(见图1)。2台机
组的经济性都较低,5号机组经济性明显低于6号机组。
图1 排汽温度与负荷关系图
·-5号机组;▲-6号机组
机组采用双背压式凝汽器,其端差定义为平均排汽温度与平均循环水出口温度之差。6号
机组的凝汽器端差随负荷的变化非常小,其值在3℃左右;而5号机组的凝汽器端差随负荷
变化很大,且低负荷时其端差尤其大,高负荷时端差稍小(见图2)。而且随负荷的增加,2
个排汽口温度之差增加,6号机组的排汽温度之差要明显大于5号机组(见图3)。
图2 端差与负荷关系图
·-5号机组;▲-6号机组
图3 排汽温度差与负荷关系图
·-5号机组;▲-6号机组
凝汽器循环水进出口平均温升随负荷增加而增大,在550MW附近,循环水温升达到了
12℃左右(凝汽器的设计值仅为8℃),不同负荷下2台机组的循环水温升基本相同,但5
号机组的循环水温升高于6号机组(见图4)。
图4 循环水温升与负荷关系图
·-5号机组;▲-6号机组
2 真空低原因分析
机组实际运行中,5号机组的排汽温度大于6号机组。排汽温度的高低与凝汽器的热负荷、
循环水进水温度、循环水温升和凝汽器的实际运行情况有关。对于这2台相同类型的机组,在
相同的负荷下,凝汽器的热负荷基本相同,循环水进水温度和循环水温升也基本相同,其排汽
温度不同只能由2台凝汽器运行状况不同造成。5号机组的凝汽器端差明显大于6号机组,凝
汽器端差是反映凝汽器运行状况的最主要的特性参数。引起凝汽器端差上升的原因有设计、制
造及运行方面的原因。运行方面的原因主要有结垢和漏气。由图2可知,5号机组在低负荷下
的凝汽器端差高于高负荷下,这与凝汽器端差变化的一般规律完全相反。分析认为,在低负荷
下,凝汽器冷端系统压力低,漏气量增大,且低负荷下排汽量减小,漏气量占排汽量的比例上
升,空气分压增大,严重影响凝结传热。
机组实际运行中,2台机组的循环水温升都偏高,高负荷下达到12℃,比一般要求的7~
8℃高出4℃左右。这表明机组循环水量偏低,特别在高负荷时循环倍率偏低。实际运行
中,5号机组的2个排汽口温度之差明显低于6号机组,无法充分发挥双倍压凝汽器提高机组
经济性的作用。相同负荷下2台机组A排汽口温差比B排汽口更大,说明5号机组A排汽口真
空低问题更严重。机组真空系统配置的德国西门子2BW4-303型真空泵功率偏小,抽吸干空气
量为57kg/h,抽汽能力不足导致凝汽器内的不凝结气体无法及时排出,降低了凝汽器的换
热效率。
3 改进措施
提高2台机组运行真空的措施包括降低这2台机组的循环水温升及消除5号机组凝汽器端
差高二部分。降低循环水温升和凝汽器端差,在一定的气象条件及机组负荷下,按照机组的设
计要求调度循环水泵的运行方式,观察循环水温升是否与其设计值相符,然后再观察机组的排
汽温度是否下降。降低机组排汽温度得到的经济性提高减去循环水功率增加所导致的经济性降
低值,就是循环水温升所得到的收益,由此确定循环水泵的经济调度运行方案。
5号机组排汽温度高于6号机组是由于冷端系统漏空气量超标所致。在机组小修中对5号
机组真空系统进行了注水检漏,并对查出的真空系统漏点进行彻底治理,从根本上消除泄漏。
为了提高2台机组运行真空度,针对凝汽器内不凝结气体超标的现象,对2台机组的真空
系统进行了改造,更换了武汉水泵厂制造的2BE1403-0型水环式真空泵(该泵抽汽量为7580
m3/h),提高了抽汽能力,提高了凝汽器真空度。
4 经济分析
2台机组的循环水温升偏大,严重影响了机组的经济性。由于2台机组的循环水温度都偏
高,将高负荷下的循环水温升由12℃降低至8℃,则相应的排汽温度下降约6℃左右,
相应的煤耗将降低4.12g/(kWh),按每年运行5000h计算,每台机组可节约标准煤
12360t。在实际运行中,5号机组的凝汽器端差比6号机组高3.3℃,导致5号机组
煤耗比6号机组高1.96g/(kWh),按每年运行5000h计算,5号机组要比6号机组多
耗标准煤5880t。
5 结束语
通过治理,消除了5号机组的排汽温度高的缺陷,并将2台机组的循环水温升降低至设计
值,每年可节约标准煤30600t。按每吨标准煤成本300元计算,每年可节省资金约918
万元。
……