某熱電廠660MW雙背壓機組凝汽器抽真空改造效果探討

劉奇彬

摘 要：某熱電廠采用的660MW雙背壓機組凝汽器存在真空系統(tǒng)不嚴(yán)密的情況，為了改善這一現(xiàn)象，提高機組的運行效率，本公司以相關(guān)試驗為基礎(chǔ)，對雙背壓機冷凝器進行了抽真空系統(tǒng)改造，改造效果較好。文章以此進行探討，希望為同類問題提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：660MW雙背壓機組；凝汽器；抽真空系統(tǒng)；系統(tǒng)改造

在發(fā)電廠的實際運行過程中，蒸汽器的運行會對汽輪機產(chǎn)生重要的影響，如果蒸汽機運行狀況良好，將會大幅提高汽輪機的性能，從而為發(fā)電廠創(chuàng)造一定的經(jīng)濟利潤。在凝汽器的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)中，真空數(shù)據(jù)指標(biāo)是最具重要性的一項檢測指標(biāo)，能夠?qū)δ鞯倪\行起到密切的監(jiān)視作用。本文中所研究的是某熱電廠660MW汽輪機機組。通過對該汽輪機的運行情況進行分析，發(fā)現(xiàn)可以通過對凝汽器的抽真空系統(tǒng)進行改造，提升機組的運行效率。

1 某熱電廠汽輪機組綜述

1.1 蒸汽器

某電廠所選用的汽輪機規(guī)格及型號為2x660MW，N660-24.2/566/566型。該汽輪機生產(chǎn)廠家為廣州汽輪機有限公司，氣缸類型為超臨界、單軸三缸四排汽、蒸汽式。在選擇凝汽器時，選用N-40000-1型蒸汽器。該種蒸汽器雙背壓、單流程、且雙殼體、表面式、能夠橫向配置。蒸汽器的殼體底部直接與熱井相連，在上方布置低壓型加熱器，減溫減壓器和抽氣管等。抽空氣管布置在中心位置，便于抽吸不凝結(jié)的氣體[1]。

1.2 真空泵

選用真空泵作為本次改造試驗的抽真空設(shè)備，一共有三臺，其型號2BW4353-OEK4型，圓水環(huán)真空泵，容量為50%[2]。系統(tǒng)為閉式循環(huán)，進水口選用凝結(jié)水，采用供水密封式對真空泵軸封。啟動真空泵工作時，具體流程為先啟動電機，打開冷卻水閥和系統(tǒng)進汽閥，系統(tǒng)進入運行狀態(tài)后，氣體會通過進氣管到達真空泵中，進行壓縮后會通過排氣管排放到分離器中。在運行中，工作液由調(diào)節(jié)器進入到分離器中，隨后經(jīng)過換熱器再送入真空泵中，構(gòu)成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。

2 對抽真空系統(tǒng)進行改造的原因分析

在汽輪機抽真空系統(tǒng)中，高背壓與低背壓都設(shè)計有專門的抽空氣管，在原設(shè)計中，這兩根抽空氣管最后合到了一起，即抽氣母管中。而該條抽氣母管與真空泵的抽氣母管相互連通。在運行過程中，由于兩根單獨的抽氣管相互合到了一起，在合并口位置便產(chǎn)生了不一致壓力，高背壓抽氣管的壓力要高于低背壓抽氣管壓力，這便對系統(tǒng)的空氣壓力產(chǎn)生了影響，低背壓一側(cè)的抽吸沒有力度，影響機組的運行效率。

在機組運行過程中，由于低背壓一側(cè)的空氣抽吸力度無法達到要求，在抽氣過程中很大一部分都被高背壓一段所擠壓，因而低背壓一側(cè)沒有凝結(jié)的氣體便無法被排出，大量氣體的聚集導(dǎo)致凝汽器的端差不斷升高，基本維持在7℃左右，甚至?xí)_到8℃，嚴(yán)重超過了機器的設(shè)定值，因而在運行過程中低背壓一側(cè)不斷出現(xiàn)問題，影響機組的整體運行效率。

3 抽真空系統(tǒng)改造方案設(shè)計

為了進一步完善凝汽器的抽真空系統(tǒng)，改善汽輪機組運行過程中出現(xiàn)的上述問題，有必要對抽真空系統(tǒng)實施改造。本次改造試驗在嚴(yán)謹(jǐn)探究的基礎(chǔ)上，對改造方案進行了如下設(shè)計：在高背壓、低背壓兩側(cè)的抽空氣母管之間安裝一個空氣聯(lián)絡(luò)門裝置，將原來的高背壓凝結(jié)器與低背壓凝結(jié)器分隔開，并在空氣聯(lián)絡(luò)門裝置前開設(shè)一口，接入一個新的母管連接A真空泵中，B真空泵與凝汽器高壓側(cè)、低壓側(cè)兩側(cè)抽氣管的連接通過另外兩根抽氣管來實現(xiàn)。這樣通過對原高壓側(cè)、低壓側(cè)的抽氣管進行連接改造，消除了原來高背壓側(cè)抽氣管壓力高于低壓側(cè)抽氣管壓力的現(xiàn)象，解決了以往運行過程中由于高壓側(cè)和低壓側(cè)端差不一致造成的抽吸能力問題以及凝汽器運行不穩(wěn)定的狀況。

4 改造后凝汽器抽真空系統(tǒng)運行效果分析

為了評估本次凝汽器抽真空系統(tǒng)改造后的運行效果，選擇A/C兩真空泵進行效果評估。先打開高壓、低壓兩側(cè)之間聯(lián)絡(luò)門，這與改造前凝汽器的運行方式相同，運行一段時間記錄相關(guān)數(shù)據(jù)后再關(guān)閉聯(lián)絡(luò)門，以改造后的方式運行，記錄下相關(guān)運行數(shù)據(jù)。兩組數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理后如表1所示。

通過表格中的數(shù)據(jù)簡單計算一下可知，此次針對雙背壓機組凝汽器抽真空系統(tǒng)的改造效果還是讓人非常滿意的。由表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，實施改造方案以后，低背壓側(cè)的提高幅度大約為0.5kPa，而高背壓側(cè)的提高幅度大約為0.1kPa，整體提升幅度在0.3kPa左右。而對機組進行熱效率的試驗數(shù)據(jù)顯示，實施改造前兩臺汽輪機組運行過程中的熱損耗大約為8062.53KJ/kWh，對抽真空系統(tǒng)實施改造后試驗的熱損耗大約為7986.5KJ/kWh，通過改造后實際功耗損耗降低了大約79.03KJ/kWh，一鍋爐的熱效率為90%計算，管道的效率設(shè)為95%，這算后兩臺機組運行過程中煤耗損失降低了大約1.35g/kWh[4]。

假如發(fā)電廠兩臺機組的發(fā)電量每年70億kWh，以此計算，經(jīng)過改造后每年可以節(jié)約的標(biāo)煤量為9450t，以當(dāng)前價格500元/t計算，那么改造后兩臺汽輪機組每年可節(jié)約將近500萬元的燃料費用，這為發(fā)電廠帶來了巨大的經(jīng)濟效益。

5 結(jié)束語

綜上可以看出，通過對某熱電廠660MW雙背壓機組凝汽器的抽真空系統(tǒng)進行改造，在高背壓側(cè)與低背壓側(cè)安裝空氣聯(lián)絡(luò)門，使兩側(cè)的抽空氣管道能夠獨立運行，降低高背壓側(cè)對低背壓側(cè)的影響，有效提高了機組的真空效果，提升了運行效率，降低了煤耗損失，為熱電廠帶來了非常不錯的經(jīng)濟效益。但需要注意的一點是，由于在實際運行過程中，對汽輪機組真空的影響因素較多，且比較復(fù)雜，具體運行環(huán)境不一致，因此本試驗改造方案只作為參考。

參考文獻

[1]劉建偉.660MW雙背壓機組凝汽器抽真空系統(tǒng)改造及效果[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013，02：24.

[2]李明，龍寧暉，甘復(fù)泉，等.雙背壓凝汽器抽空氣系統(tǒng)的改造及效益分析[J].電力技術(shù)經(jīng)濟，2015，03：43-47.

[3]曾華.雙背壓凝汽器抽真空系統(tǒng)的技術(shù)改造[J].華電技術(shù)，

2014，03：45-47+81.