双压凝汽器冬季节能技术

撰稿：河北省电力研究院 郭江龙

凝汽器在冬季运行时,一般需要通过调整循环水上水塔防冻门开度,提高循环水入口温度,以避免凝汽器真空过高导致的机组振动等安全隐患。这种常规控制方式对双压凝汽器而言,在避免双压凝汽器低压侧真空过高的同时,也人为降低了高压侧真空,一定程度上影响了双压凝汽器运行经济性。探讨其冬季节能技术,是大型汽轮机组节能减排的重要研究课题之一。

问题提出：双压凝汽器高压侧与低压侧之间维持一定压差是其较传统单压凝汽器节能的关键。冬季运行时,通常双压凝汽器低压侧真空过高,甚至已超过机组为确保安全所控制的真空限值时,一方面,高压侧真空仍低于真空限值,如果按照常规控制方式,提高循环水温度以确保低压侧真空不超限,则高压侧真空亦随之降低,降低了机组热经济性;另一方面由于高、低压侧压差随循环水温度升高而升高的原因,高压侧真空降幅更大,对经济性的影响也要高于单压凝汽器。因此,针对双压凝汽器高、低压侧真空不同的的特殊性,对其进行节能技术改造是非常必要的。

推荐方法：一般,控制双压凝汽器低压侧真空冬季运行不超限值有3种方法：减少循环水上水塔水量,提高循环水温度,降低真空;人为制造泄漏点,控制凝汽器空气泄漏量,降低真空;在低压侧循环水入口管道和高压侧循环水入口管道之间安装旁路管道,通过控制进入低压侧循环水管道流量,降低低压侧真空。推荐优先采用第3种方法,通过控制旁路流量,以达到降低低压侧真空的目的。当旁路流量控制手段达到极限时,再通过其它手段降低真空以确保双压凝汽器冬季运行安全性。

应用实例：以某 600 MW 机组配置的N-38000-1型双压凝汽器为例,循环水冬季单泵运行,凝汽器真空控制限值为3 kPa(绝对压力)。通过核算,75%额定负荷下,低压侧循环水入口管道和高压侧循环水入口管道之间旁路流量分别为循环水流量(单泵运行流量)的 0%、20%、25%和30%,在确保双压凝汽器低压侧真空不低于真空控制限值时,高压侧真空分别为 3.97 kPa、3.77 kPa、3.71 kPa和3.63 kPa。以旁路流量0%作为基准,参照厂家给定的低压缸排汽压力对热耗修正曲线;20%、25%和30%旁路流量下,节能潜力分别为0.24 g/kWh、0.31 g/kWh和0.41 g/kW h。

建议：冬季运行时,通过在低压侧循环水入口管道和高压侧循环水入口管道之间安装旁路管道,以调整低压侧循环水入口流量,在高压侧真空不变的前提下,能够有效避免低压侧凝汽器真空过高导致的安全隐患,节能效果显著。需要注意的是,在管道旁路选型设计时应充分考虑现场管道布置,且最大旁路设计流量应使双压凝汽器低压侧最小通流流量所对应的真空高于机组极限真空。