凝汽設備效率提升分析

穆道江　宋和圓

摘要：當今我們所處的時代是不可再生能源煤瀕臨枯竭的時代，節約能源已迫在眉睫。各火電廠無不重視節能工作，并孜孜以求降耗節能的新途徑，以期提高機組運行的經濟性。凝汽器是汽輪發電機組的重要輔機之一，它的性能好壞直接影響機組的運行。因此提升凝汽設備效率，在國民經濟中具有非常重要的作用。本文提出了對現役凝汽設備的整體優化，提高了設備的使用壽命、換熱效率，從而提高了機組的安全經濟運行，以獲得適宜或最佳的節能減排效果。

關鍵詞：凝汽器；總體傳熱系數；優化

引言

工業的發展導致了環境的污染。環境的污染正嚴重的威脅著人類的安全，治理環境和保護環境是人們十分關注的問題。降耗節能是減少環境污染的一項重要措施。隨著社會經濟的快速發展， 生產、生活用電量越來越大，各大火電廠都在不斷增大發電機組，以滿足社會用電需求。

1.系統組成

優化系統不僅可以提高凝氣系統真空，而且可以減少凝汽系統的熱損失。該系統是一項節能和減少環境污染的實用項目，是一套利用提升凝汽系統內部真空改善機組效率的系統化改進工程。系統設備主要包括：機械霧化補水裝置、抽吸設備、循環泵、循環水箱、相關管路及配套電器儀表組成。

2.工藝過程

依據機組實際運行工況及參數進行分析計算→確定問題，提出可實施方案→設計制作系統設備→現場安裝設備、管路及相關熱工儀表→改良現有設備及管路系統→調試運行→記錄現場運行數據→分析計算節能效果

3.技術特點

3.1抽吸設備

抽吸設備是系統的關鍵設備，主要由工作水入口水室、噴嘴、混合室、擴散管和自動逆止裝置等部件組成。我公司經過多次更新改進研制出新型蝸旋緩沖式多通道抽吸設備，在國內處于領先地位。

多通道式的混吸室采用蝸旋斜切空氣噴咀，它與過去的水汽噴射器組的結構有本質的區別，它打破了傳統的水氣垂直交錯流動的設計模式，經蝸旋斜切空氣噴咀后，使得水束外圍的空氣質點分布均勻，相互接觸面積進一步增大，混合能力增強，形成同向流動，有利于水束裹脅氣體排氣，大大提高抽吸效率，還能避免水束偏斜，沖擊四壁發出振動。蝸旋斜切空氣咀，能使水束外的空氣層，像鍋爐燃燒的側壁風一樣，約束水束擴張，因而氣水混合物更順利地進入喉部；蝸旋斜切空氣噴咀的設計，可使每個水束發揮同等功效。它能解決氣流分布不均，水束做功不均的現象，特別是中間空氣噴咀，受周圍水束的影響，可能不做功，本設計則完全避免了這些缺陷，使之更好的發揮作用；喉口設計了帶緩沖均壓室的聚流口，能吸收噪音，減少振動（緩沖）對縮口處增速降壓。

3.2機械霧化補水裝置

機械霧化補水裝置具有阻力小，換熱充分等特點。在一般情況下，從凝汽器抽出的蒸汽空氣混合物，蒸汽占2/3，空氣占1/3?；旌衔镏械恼羝怀槲O備的工質水帶走，增大了凝汽系統的熱損失；同時，由于凝汽器中的壓力是由凝汽器中空氣量和溫度決定的，抽出是蒸汽空氣混合物中的溫度越高，抽吸設備的性能將隨之下降。加裝機械霧化補水裝置是提高抽汽性能的重要措施，將蒸汽空氣混合物中的蒸汽凝結后，抽空氣量可成倍增加。

另一方面，機械霧化混合熱交換器的冷源介質是接入除氧器的常溫除鹽水（溫度在20℃左右），其從熱交換裝置補入，補充水吸收了一定的熱量，以比低壓除氧器出水溫度高50℃左右進入高壓除氧器。從而增加了低壓系統抽汽量，即低品位抽汽量增加；減少了高壓除氧器的抽汽量，使高品位抽汽量減少，增加了這部分蒸汽在機內的作功，同時，還減少了補充水吸熱過程中的傳熱偏差，降低了傳熱過程中不可逆損失，提高了熱功轉換效率，回熱效果明顯提高；補水熱交換器后，又進行真空除氧，提高了整個回熱系統的除氧能力。

凝汽器對補水進行真空除氧，提高了整個回熱系統的除氧能力。

補水在凝汽器中吸收排汽熱量，減少了一定份額的余額損失，強化了熱交換，降低了排汽溫度，改善了機組真空，而且在補水溫度比排汽溫度降低時，效果就越明顯，不僅經濟且利于機組接帶負荷。

4.結語

本系統產品屬非標產品，它是根據實際用戶現場實際參數要求進行計算分析得出，其抽吸設備選型方法為Ga=Gs/25+2（g/s）。系統部分設備從外型上與同類產品有相似之處，但整體系統布置、裝置組合及內部設計結構與其同類產品都有著本質的區別，也是同行業所不能實現的。由此形成的產品性能也得到了進一步優化。經數家電廠運行得出數據，其性能較完善前有明顯提高。以某國產300MW機組為例：配置的凝汽器為N-15000 型，排入凝汽器的蒸汽量為615.178 t/ h ，年發電量30×7500=22.5億kW·h，該機組經加裝凝氣效率提升輔助系統后，凝汽器真空度提高1%，年平均端差減小了1.5 ℃，按端差平均每減小1 ℃可減少煤耗1.4 g/ （kW ·h），年運行7500小時計算，全年可節約標煤22.5×108×1.4×1.5÷106=4725t ，按每噸標煤490 元計算，全年可收益231.5萬元。從而可見，該項研究必定會給凝汽設備效率提升革命性的影響。因此，提升凝汽設備效率的實施是一項節能降耗和減少環境污染的實用項目，此建設是必然的，對產業發展的作用與影響是不可取代的。

參考文獻：

[1]崔海亭，彭培英.強化傳熱新技術及其應用[M]. 北京：化學工業出版社，2006.

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[3]林萬超.火電廠熱力系統節能理論[M].西安： 西安交通大學出版社，1994.

作者簡介：

宋和圓（1986-），女，江蘇連云港人，助理工程師，研究方向：機械設計及制造。

穆道江（1971-），男，江蘇連云港人，工程師，研究方向：機械設計及制造。