双压凝汽器抽真空系统布置方式优化研究

2015-04-29田晓康

中国机械 2015年2期

关键词：优化

摘要：本文从介绍双压凝汽器抽真空系统连接方式出发，阐述了采用双压运行的优点和目前存在的问题。文中以信阳电厂660MW 汽轮机机组的双压凝汽器抽空气系统为实例，结合现场试验，确定双压凝汽器运行方式和改造方案，分析其节能效果，系统优化后显著提高了经济效益和社会效益，可为同类型机组的抽真空管路改造提供参考。

关键词：双压凝汽器;抽空气系统;连接方式;优化

1.双压凝汽器抽真空系统连接方式

1.1串联抽真空系统

串联布置型式是指高、低压凝汽器的空气抽出管路采用串联方式，即高压凝汽器的抽空气管路直接接入低压凝汽器中，通过低压凝汽器的抽气管路间接地对高压凝汽器抽气。该布置方式的抽空气管路大多布置在凝汽器内部，可减少设备投资和所需场地。但由此带来的问题是凝汽器内聚集的空气不能彻底抽尽，易引起两个汽室之间的互相干扰，影响换热效果。

1.2并联抽真空系统

该布置型式常采用三台真空泵的配置型式即从高、低压凝汽器分别接出抽空气管路，汇合成一根母管后进入真空泵组。优点是可节省一台真空泵，管路连接较简单。但因高、低压侧抽气管相互交叉，易因抽气管道压力差出现排挤现象，导致低压侧抽气受阻，严重时低压侧抽不出空气，影响双压凝汽器的节能效果。

1.3单独抽真空系统

高、低压凝汽器分别配备两套100%容量的水环式真空泵组，高压侧的2个抽气管道汇集后连接到真空泵，低压侧的2个抽气管道汇集后连接到另外一组真空泵，高低压侧抽真空管道互不相连，四台真空泵两运两备，此为单独抽真空系统。此方式避免了抽气存在背压差而出现的排挤现象，提高凝汽器真空。但单独抽真空系统一般配置4台真空泵，增加了初期投資成本。

2.信阳电厂660MW超超临界机组真空系统改造

2.1信阳电厂超超临界机组改造前真空系统介绍

信阳电厂660MW超超临界机组采用N-31000-1 型凝汽器，双背压、双进双出、单流程、横向布置结构。设计循环水温20℃，凝汽器平均背压为0.0049MPa，高、低压背压凝汽器抽空气管道连接在一起，凝汽器抽气管道现场布置采用串联方式。改造前为真空系统设计两台100%容量的水环式真空泵，正常运行时一运一备。

2.2信阳电厂双背压凝汽器改造前运行情况及问题分析

信阳电厂投产以来汽机真空即存在高、低背压凝汽器背压偏差低于设计值以及低背压凝汽器端差大于设计值的问题。因真空严密性合格，经排查后最终判断为抽气系统存在问题。现场实际抽气管路布置为：高、低压背压凝汽器抽空气管道连接在一起，高、低压凝汽器的空气抽出管路采用串联方式，抽空气母管的末端为两台真空泵，空气按照背压差方向由高压侧流向低压侧。

此种连接方式存在的问题是，抽空气管路大多布置在凝汽器内部，易导致高、低压凝汽器内聚集的空气不能彻底抽尽，且易引起两个汽室之间的互相干扰。

2.3大唐信阳发电有限公司双背压凝汽器抽真空方式改造方案

真空系统内部抽气管道改造：将高低压凝汽器内部抽气管道在凝汽器内部断开，两侧分别加装堵板堵死，在高背压凝汽器处增加一道抽气口，高背压内部抽气管道直接从该抽气口处接出。

系统外部管道改造：高低背压凝汽器抽气管道接出后分别与A、B真空泵抽气口单独连接，两管道之间加装一路串联管道，管道上需要安装两台真空手动门及一台真空气动门。

抽真空系统改造后，抽真空系统连接方式为并联和单独抽真空系统可任意切换。机组正常运行时，当两台真空泵都正常运行，此中间联络门关闭，A泵负责抽取低背压侧凝汽器不凝结气体，B泵负责抽取高背压侧凝汽器不凝结气体，此时抽真空系统为单独抽真空系统连接。当任一真空泵故障或检修时，联锁打开此中间联络门，此时抽真空系统切为并联抽真空系统。

3.抽真空系统连接方式优化后试验数据分析

经数据分析，当两台真空泵并列运行，联络气动门和旁路手动均关闭时，机组真空最好;单台泵运行时，只要保证联络旁路手动门在开启状态，两台真空泵均可单独运行互为备用，机组真空无明显变化;A真空泵运行，旁路联络手动门关闭时，低背压真空下降较快;两台真空泵运行由于厂用电率高影响煤耗0.07g，真空提高0.45KPa，影响煤耗1.05g，可见当两台真空泵并列运行，联络气动门和旁路手动均关闭时为最经济方式。表3-1为信阳电厂真空系统优化后数据。

表3-1 信阳电厂真空系统优化后数据

负荷（MW）

改造前后

负荷（MW）

循环水进水温度（℃）

循环水温升（℃）

真空（kpa）

端差（℃）

真空泵（台）

330

改造前

330.5