超超临界机组凝汽器回热系统研究应用

刘彬 邵长暖

摘 要：超超临界机组汽机凝汽器为双背压运行，高、低压侧凝汽器压力相差约1 kPa，凝结水过冷度大，溶氧量大，引起低压设备和管道的氧腐蚀，降低设备的安全可靠性。本项目以超超临界凝汽器回热系统为研究对象，降低凝结水过冷度，降低供电煤耗，提高系统的热经济性；降低氧腐蚀，提高设备的安全可靠性。

关键词：超超临界机组；凝汽器回热；节能；安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.185

1 设备系统概况

某超超临界机组凝汽器设计为双壳体、双背压、单流程，背压4.16/5.36kPa。循环水系统采用以海水为水源的直流供水系统，采用单元制。循环水系统配置情况：1台机组配置1个取水口，1条引水沟道，3个检修钢闸门，3个拦污栅（2台机组的6个拦污栅合用1台清污机），3套旋转滤网，3套循环水泵组，1条DN3800循环水压力供水管道，1条DN3800循环水排水管，1条循环水排水沟和1套水轮发电机组。

2 技术方案探讨

通过综合分析，结合现场实际，最终确定两种技术路线，如表1：

第一种技术路线：在低压侧凝汽器热井内增设集水板，从集水板向下引出三根凝结水回热主管，利用8号低压加热器的疏水以及汽动给水泵机械密封水做为动力水，采用射流泵将凝结水引向高背压侧（HP）热井上部，与高背压侧凝汽器中的回热管系相接，通过高背压侧回热支管上的一系列喷淋孔将凝结水喷入高背压侧蒸汽空间，凝结水被高背压侧的排汽加热到相应的饱和温度。低背压侧凝汽器中的低温凝结水进入高背压凝汽器中进行加热，既提高了凝结水温度，又减少了高背压凝汽器被冷却水带走的冷源损失。此路线主要存在以下技术难点：射流泵选型、喷嘴规格、材质、布置及吸热分析、低压凝汽器凝结水和低加疏水混合后的凝结水喷淋时会在蒸汽空间进行二次蒸发等。第二种技术路线：发电机组凝汽器两个壳体之间的温度大约有5.5度的一个温差，#8低加疏水温度高于低压侧凝汽器凝结水温度10度以上，可以利用这部分高温水作为热源，在两个壳体联络管内，利用引射管，将#8低加疏水和低压侧凝结水充分混合，以减少凝结水的过冷度和含氧量，提高了凝结水出口温度，从而实现降低机组的能耗。

综合比较分析：第二种联络管引射管的技术路线系统简单、实用，减少了不可控因素，节能效果明显。现场拟定第二种技术路线。

3 社会效益分析

THA热耗率验收工况背压低压侧4.22kPa（a）/高压侧5.22kPa（a），高压侧对应饱和凝结水温度33.66℃，排汽流量1610.612t/h；8号低压加热器流量428.864t/h，凝結水平均温度为32.1℃。凝结水过冷度为33.66-32.1=1.56℃。增设凝汽器回热系统后，凝结水温度增加1.1℃，凝结水流量为（1610.216+428.86）t/h，凝结水吸热量为：2039.476x1.1x4.2x1000=9.422x106kj/h，1kg标煤热值为29270kj/kg，凝结水吸热量折标煤为：321.9kg/h，冬季运行按2640h计算，可节约849.85t标煤。

TRL铭牌工况满发时凝汽器背压低压侧8.5kPa（a）/高压侧9.5kPa（a），高压侧对应饱和凝结水温度44.83℃，排汽流量1648.247t/h；8号低压加热器流量420.701t/h，凝结水平均温度为44℃。凝结水过冷度为44.83-44.0=0.83℃。增设凝汽器回热系统后，凝结水温度增加0.83℃，凝结水流量为（1648.247+420.7）t/h，凝结水吸热量为：2069.x0.83x1000x4.2=7.21x106kj/h，1kg标煤热值为29270kj/kg，凝结水吸热量折标煤为：246.41kg/h，按运行2860h计算，可节约704.74t标煤。

根据以上计算年节约标煤为849.85+704.74=1554.59t，按标煤单价600元/t，年节省费用为93.275万元。

4 实践应用及结论

某公司利用机组检修机会，按照第二种联络管引射管方案进行回热系统改造完成。

2018年11月8日及13日，进行改造后试验分析：机组负荷1045MW、747MW，#1、2、3联络管进口温度27.7℃，出口平均温度5.07℃，#4、5、6联络管进口温度27.7℃，出口平均温度2.5℃，减少了过冷度1.25℃，降低煤耗0.051g/kWh。真空提高0.123kPa，影响煤耗0.246g/kWh，合计降低煤耗0.297g/kWh。达到了节能、安全的目的，收到了预期效果。

参考文献：

[1]邵和春.汽轮机运行[M].辽宁省电力工业局：中国电力出版社，

2006.

[2]靳智平.电厂汽轮机原理及系统[M].山西大学工程学院：中国电力出版社，2006.

[3]QB/101-101.001—2012华电莱州发电有限公司1000MW集控运行规程[S].

作者简介：刘彬（1965-），男，山东邹平人，本科，工程师，从事电厂运行管理工作。