凝汽器最佳真空的确定方法及研究

凝汽器最佳真空的确定方法及研究

张里阳

大唐黄岛发电有限责任公司  青岛  266500

Determination method and research of optimum vacuum in condenser

Liyang Zhang

Datang Huangdao Power Generation Co., Ltd,Qingdao 266500

ABSTRACT:The existing condenser method to determine the best vacuum in the determination of the condenser of best circulation water flow, does not taking into account the circulating water flow changes cause the condenser vacuum change at the same time the effect of the steam turbine exhaust steam, condensate sub-cooling degrees and condensate oxygen content, not yet take into account the impact of the boiler feed water to the condenser vacuum. This paper analyze the influence of the above factors of best vacuum condenser, and then put forward a new best vacuum condenser method, this method is taken into account the factors mentioned above, get real economic sense of comprehensive best vacuum, make optimized accuracy can be further raised, The way to ensure that the selected condenser vacuum is the true sense of the best vacuum.

Keywords:condenser；best vacuum；influencing factors；method

【摘要】现有的凝汽器最佳真空的确定方法在确定凝汽器的最佳循环水流量时，未考虑到循环水流量变化引起凝汽器真空变化的同时对汽轮机排汽阻力、凝结水过冷度及凝结水含氧量的影响，同时还未考虑到锅炉补给水对凝汽器真空的影响。文中提出一种新的凝汽器最佳真空的确定方法，得到真正经济意义上的综合最佳真空的确定方法，使优化的准确度得到进一步的提高，这样才能保证所选取的凝汽器真空是真正意义的最佳真空。

关键词：凝汽器；最佳真空；影响因素；方法

1 引言

凝汽器是凝汽式汽轮发电机组的重要组成部分，在热力循环中起着冷源的作用。凝汽器真空对机组运行安全性和热经济性有很大影响，真空下降会引起汽轮机排汽缸温度升高，汽机轴承中心偏移，严重时还会引起汽轮机组振动。如果凝汽器真空过低，不仅会引起蒸汽在机组中的有效焓降减小，循环热效率下降，还会导致汽轮机排汽温度升高，排汽缸变形和轴承中心改变引起的振动等故障。因此，凝汽系统是影响电厂经济性、安全性最主要系统。

2 凝汽器最佳真空的定义

增加循环水量使汽轮机电功率的增加值与循环水泵的耗电量增加值之间的差值达到最大时所对应的真空称为最佳真空。

3 凝汽器最佳真空的影响因素及确定方法

3.1影响凝汽器真空因素

循环冷却水进口温度；真空系统严密性；汽轮机排汽量；水侧管壁清洁度；凝结水水位；凝汽器冷却面积。

3.2凝汽器最佳真空的确定方法

凝汽器最佳真空的传统计算方法忽略了凝汽器赃污程度、汽轮机排汽阻力、锅炉补充水、抽气器(或真空泵)耗功率、凝结水溶氧量、循环水的费用、循环水最低流速、凝结水过冷度，因而使计算结果有所偏差。

考虑上述各因素的影响，可以得到凝汽器综合最佳循环水流量的确定应该是使汽轮机综合净收益最大，亦即

式中：为上网电价，元/kW·h；为机组运行时间，h；为背压降低所引起的汽轮发电机组电功率增加值；为拖动循环水泵的电动机耗功率增加值；为背压降低排汽阻力增大所引起的电功率减小值，kW；为背压降低过冷度增大所引起的电功率减小值，kW；为锅炉补充水所引起的汽轮机的电功率的变化值，kW；为系数，对于循环水开式循环，=1；对于循环水闭式循环，为循环水系统的补水率；为循环水流量，t/h；为循环水本身的价格，元/吨；为背压降低所引起的单位时间内化学除氧费用的增加值。

显然，为了获得最大净收益，循环水流量的数值应满足

上式化简得

显然，由上式所确定的循环水流量和其所对应的凝汽器真空值，才是综合考虑了上述各因素以后的真正的最佳循环水流量和最佳真空。

4 凝汽器真空问题探讨

4.1 凝汽器真空下降的原因

机组真空系统空气渗漏；凝汽器铜管结垢；冷却水进口温度高；冷却水量低；凝汽器传热端差大；射水抽气器抽吸能力低。

4.2 凝汽器真空下降对机组的影响

凝汽器真空下降较大而排汽温度上升较高时，将使排汽缸及低压轴承座等部件受热膨胀，引起机组中心偏移，机组发生振动。真空降低时，要维持机组负荷不变，需增加蒸汽流量，会引起末级叶片过负荷，轴向推力增大，推力瓦温度升高，严重时可能烧毁推力瓦。

4.3 凝汽器真空下降的预防措施

提高真空系统的严密性；改造设备提高机组真空；清洗受热面；降低冷却水温；提高射水抽气系统的抽气能力。

5 结论

本文提出的凝汽器最佳真空的确定方法，考虑了汽轮机实际运行的各种因素对最佳真空的影响，因此，所得到的最佳真空是真正经济意义上的最佳，从而保证循环水泵在真正经济意义的最佳组合方式下运行。本文还提出了提高凝汽器真空和机组经济性的几点措施：提高真空系统的严密性；改造设备提高机组真空；清洗受热面；降低冷却水温；对于射水抽气器，平时要加强监视工作水温度的变化，定期或连续补充冷水，溢出高温水，防止工作水温度过分升高，合理布置出水口的位置。

参  考  文  献

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作者简介：张里阳（1987-），男，吉林，本科，工程师。