50MW汽轮机组冷凝系统改造分析

50MW汽轮机组冷凝系统改造分析

王小军

东莞科维环保投资有限公司广东东莞523460

摘要：在电厂发电机组中，是通过各种系统的紧密配合使用来完成工作的，汽轮机机组是发电机组中十分重要的一部分，其性能的质量直接与发电质量和效率有着直接性的关系。汽轮机组中也是有很多系统来共同完成工作的，而冷凝系统对汽机的运行具有着重要作用，其系统设计的合理性汽机有效发电的保障，下面，本文就针对50MW汽轮机组冷凝系统改造进行分析，并了解其改造后对汽机运行的意义。

关键词：汽轮机组冷凝系统系统改造

前言：汽轮机组的冷凝系统是其重要的一部分，同时冷凝系统对于汽机运行也发挥着重要的作用，一般对汽轮机组的系统改造中，往往更加注重对通流部分设计和改造，而忽略对辅机设备等相关系统的改造，那么本文主要针对汽轮机组冷凝系统进行介绍，然后针对冷凝系统进行改造方案的分析，进而对其改造后的性能以及技术经济分析，来了解其对汽轮机组运行的价值和意义。

1.冷凝系统概述

汽轮机组的冷凝系统中主要包括凝汽器、循环水泵、冷却塔等设备组成，凝汽器是汽轮机组冷凝系统中的主要设备，其主要的作用是对汽轮机的排汽进行凝结、形成和维持高度真空以及作为热力循环的冷端并回收工质，因此，凝汽器运行条件是否符合要求，影响到其它设备的工况和参数，进而间接的对汽轮机组的运行状况起到很大的影响。凝汽器对汽轮机的排汽凝结具有重要的作用，而汽轮机排汽温度和装置的热效率是有很大关系的，其排汽温度每降低10℃，装置的热效率就会增加3.5%，当凝汽器的压力降低1kPa的时候，而汽轮机的功率就会增加0.7%-1%。

循环水泵也是冷凝系统中的一个重要的设备，它也是电厂发电管理中的一个重点设备，冷凝系统中，循环水泵是为汽机系统提供冷却水的，由于它就要提供很多的水量，循环水泵一般都是直流水泵，具有水量大、扬程小的特点，目前在冷凝系统中使用的循环水泵一般是根据机组打掉而选择的，在小机组中一般选用母管制循环水泵，而在大机组中一般是选用单元制循环水泵。

循环水泵提供大量的冷却水来对汽轮机中的抽气进行冷却，这样就产生了热量交换，进而在循环水循环回来的时候，就会造成温度升高，而电厂冷却塔就是采用逆流布置的方式来将循环水中的温度和空气进行交换，进而实现循环水的温度降低，而冷却塔的形式也是有很多中，主要的包括自然风冷却塔以及极力通风冷却塔两种形式[1]。

2.冷凝系统改造方案

在对汽轮机进行系统改造的时候，一般比较注重对通流部分的改造，通流损失虽然是汽轮机组发电中的主要损失类型，但是也应该注意对汽轮机辅机设备以及系统的改造，才能保证汽轮机整体运行质量和效率的提高。本文就主要针对50MW汽轮机组冷凝系统进行改造，使它具有更大机组容量的冷凝能力。

2.1关于凝汽器的改造

凝汽器是冷凝系统中的主要设备，其主要的冷凝形式是让冷却水通过其设备，进而与汽轮机的抽气进行接触，这样通过源源不断的冷却水通过，就能一定程度的带走抽气产生的热量，进而实现对汽轮机组抽气的冷却，因此，在对凝汽器的改造中，就需要针对其冷凝面积和冷热交换的效果方面来进行研究。在凝汽器的改造中，对凝汽器的外观不发生改动的情况下，为了体现更好的冷凝效果，就可以更换冷凝器的的芯子，采取具有更好导热性的材料来使用，或者来对芯子的面积来进行增加，进而增加冷热换流的接触面积。为了更好的实现冷却效果，还可以从加大冷却水的流量来进行研究，这样就可以让循环水带走更多的抽气热量[2]。

2.2关于循环水泵的改造

循环水泵在冷凝系统中主要负责提供循环冷却水的作用，因此，循环水泵设备的条件好坏也会影响汽轮机组运行质量的条件之一，这就需要针对循环水泵实际的运行情况进行分析，进而采取一定的方法来对循环水泵进行增容和节能优化的改造，在进行循环水泵改造的时候，要在其泵壳不变、发电机不变的情况下进行。在对循环水泵的改造方案设计中，为了避免大量资金的投入，可以利用原叶轮和蜗壳进行通流部分的改造，比如增大叶片的入口角、扩大水泵轴面流通面积、粗糙叶片出口端非工作面等，都可以很好的增加循环水泵的性能。

2.3关于冷却塔的改造

在冷却塔的设计类型中，一般选用逆流式双曲线自然通风冷却塔的类型来进行汽轮器循环水的使用，或者在冷却塔的周围再设置相应的小型淋水冷却塔的形式。对冷却塔的改造主要是针对这种逆流式双曲线自然通风冷却塔来进行的，改造的方案可以选用水力喷雾玻璃钢冷却塔的类型，这种冷却塔也有着很好的性能优点，占地面积比较少、投资资金投入不多、施工时间比较短、冷却效率也不交不错等，因此，水力喷雾玻璃钢冷却塔具有很好的实用价值。

3.冷凝系统改造后的性能分析

对于凝汽器的改造，主要是针对其凝汽器芯子的管材来进行的，凝汽器的凝结区的管材主要采用了HSn70-1A型号的材料，在空冷区主要采用BFe10-1-1型号的材料，而在循环水中由于其氯离子的含量比较高，因此，采用硫酸亚铁镀铜装置来进行处理。对凝汽器的凝结区和空冷区的管材材料的改造后，其管材性能是符合使用要求的，同时，在对凝汽器信息的更换上，大大增加了冷却器的冷却面积，其冷却效果得到了很大的提高，也有效的提高了凝汽器的真空度，并且降低了凝汽器的被压，对汽轮机的效率是有积极影响的[3]。

对于循环水泵的改造，是在其泵壳和发电机不变的情况下进行的，通过对循环水泵通流部分的改造，有效的提高了循环水泵的流量和效率，因此，循环水泵的改造就显得更加高效，水泵的运行效率也较之前有了很大的提高，经过试验证明，在循环水泵改造后，流量得到了显著提升，循环倍率也不低，使得50MW的机组发挥到了60MW机组的冷凝能力。

对于冷却塔的改造，其改造的方案具有很大的使用特点，它改变传统的逆流式双曲线自然通风冷却塔的类型，采用水力喷雾玻璃钢冷却塔的类型，其占地面积不大的基础上，就能够很好的实现对汽轮机组设备的冷却，同时这种冷却塔类型投入的资金也不多，施工的工期短，在实施的过程中就能够很好的实现。

以南屯电厂三期和四期的工程机组为试验研究对象，对其汽轮机冷凝系统的在改造后的运行参数分析如下：

通过上表就可以发现，在对汽轮机冷凝系统进行改造后，汽轮机的排汽压力有了明显的降低，汽轮机的真空值也发生了一定的提升，汽轮机的负荷程度也得到了保证，因此，这就对汽轮机的发电量以及运行效率具有着积极的影响。

结语：综上所述，虽然汽轮机的冷凝系统涉及到的更多的是其辅机设备，但是，在经过对汽轮机的凝汽器、循环水泵以及冷却塔进行改造后，其对于汽轮机的运行效率是有很大影响的，因此，对汽轮机冷凝系统进行改造是有实现价值的，而面对汽轮机冷凝系统的情况如何更好的实现对相关设备的改造，是需要相关人员需要继续研究的内容，也是提高电厂发电效率的有效途径。

参考文献：

[1]党银宁.50MW汽轮机组冷凝系统改造[J].四川水泥，2016（6）：103-103.

[2]于新颖，居文平，杨寿敏.国产引进型300MW汽轮机组凝汽器冷却面积探讨[J].热力发电，2004，33（8）：48-51.

[3]刘桂生.国产300MW汽轮机凝汽器改造及其经济性分析[J].热力发电，2006，35（7）：52-53.