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凝汽器冷却水出口管加装电动调节蝶阀的可行性
作者:管理员    发布于:2016-05-25 13:47:42    文字:【】【】【

  凝汽器冷却水出口管加装电动调节蝶阀的可行性于庆有,许家伟,王勇(华能营口分公司,辽宁营口装调整流量阀门,根据近几年运行情况及同类型电厂运行情况,存在问题有一定共性,且双速电机调整水量有限,节电潜力不大,经多次试验论证,决定在2台机组凝汽器冷却水出口管加装调节蝶阀。此项节能技改项目是成功的,对同类型机组具有一定。

  +1丨B 1系统及设备概况华能营口电厂一期工程安装2台K一320为K一17120型,双通道双流程,上部刚性联接,下部弹性支承,组装式焊接结构。凝汽器的水室分左右两半,冷却水分别从左右2个前水室的下部进入,再从左右2个前水室上部引出。

  凝汽器的冷却水为海水,冷却水管数量16 990根,冷却水管长11.5m传热端差3.3*C. 2台机组共安装4台循环水泵,循环水系统设计成扩大单元制,这样4台循环泵可通过联络管互为备用,运行方式较为灵活;循环水量调整方式通过改变循环泵转速来实现。设计高转速为365r/min,低转速为290r/min,对应转速的供水量为高*C,海水温度年平均值为11.3K每年1、4季度海水平均温度为2.冬季结冰期平均为100d循环水供水温度的调整通过开启加热沟闸门高度来实现,既可以调整冷却水供水温度,又可起到防寒防冻要求,但需消耗大量的厂用电。

  主机凝汽器主要性能如下:设计冷却水温:20 *C设计冷却水温升:8.9给水泵汽轮机凝汽器主要性能:额定冷却水量:3 000m3/h小冷却水量:1500m3/h循环水泵主要性能:泵型式:立式斜流泵转速:365/290r/min功率:2 2存在问题从几年来的运行情况看,该系统循环水量调整幅度较小,节能潜力不大;以2台机组同时运行为例,经试验证明:2台机运行时,共需3台循环水泵(高速)1台低速,总供水量为(21960X3+17280)m3/h,此种运行方式较为安全,可减少供特殊工况运行时(如1台循环泵检修时),3台循环泵高速运行,总供水量为:(21 3)m3/h,此种方式运行时需投给水泵汽轮机凝汽器循环水抽气器,以防止在每日低潮时该凝汽器循环水中断,此时供水压力在3.6m平台处低为30kPa左右;在此工况下长时间运行,安全性较差,一旦1台循环水泵故障,泵出口门未联动关闭,相当于同时跳闸2台循环泵,终有可能导致2台机组同时跳闸。与额定工况相比,可减少供水量为(21 4*21960)m3/h,每h可节约厂用电因循环水量调整幅度较小,既要保证低压缸排汽温度在额定值以上,又要保证向机组安全供水,在每年1、4季度,必须开大前池加热沟闸门,消耗大量的厂用电为代价来保证低压缸排汽温度不低于设计值运行,以减少末级叶片水蚀,延长叶片使用寿命。从近几年的运行情况看,效果不理想,在冬季只能将循环水温度提高至5 *C左右,凝汽器压力在2kPa左右,低压缸排汽温度在16间运行,仍低于额定温度32.5°C,造成末级叶片水蚀较严重。

  原设计大小机均采用虹吸回水,给水泵汽轮机凝汽器可用冷却水出口门调节,而主机凝汽器因冷却水回水管未安装调节流量装置,使得凝汽器各项指标在每年1、4季度几乎不能达到原设计标准,造成了能源的大量浪费,如主机凝汽器设计冷却水温升8.9 *C,而实际为4出口端差设计为4~5*C,实际约为20*C左右。

  从华能南京电厂2台同类型机组运行情况看,每年1、4度季度也曾试验用过1台机组1台循环泵,其凝汽器进口阀门为电动蝶阀,可以调节,在冬季可用减少主机凝汽器供水量的方法来保证小机凝汽器供水量。而我厂2台机组凝汽器进口蝶阀均为液压控制,按要求该阀不允许在中间状态下运行,因此就没有调整水量的功能。

  3加装电动调节蝶阀的理论依据根据流体力学和泵与风机有关理论,在循环泵已选型固定的前提下,循环水泵特性曲线就已固定;循环水管路特性曲线也已固定。要调节系统工况点,方法有2种:一种是改变泵组本身特性曲线,另一种改变管路特性曲线。根据本机组冷却水系统存在的问题,在改变系统工况点时,主要问题是系统阻力小,冷却水压力低,主机凝汽器和小汽机凝汽器冷却水存在抢水现象,在冷却水压力较低时(30kPa)小汽机有落水可能。因此,改变主机凝汽器冷却水管路特性曲线比较容易实施,在主机凝汽器冷却水出口加装电动调节蝶阀,在水温度变化时,通过改变调节蝶阀开度来调节泵组流量,即节流法调节,原理如下。

  如所示,当蝶阀全开时,工作点为M当蝶阀关小时,管道阻力增加,流量减小,管路特性曲线由I变为/,工作点移到A点。由可见,减小流量后附加的节流损失为*Hb相应多消耗功率为:An=7QaAh//1000kW.由于节流损失增大而导致水泵消耗的功率增大,其增大值与停止1台泵运行所节省的功率相比可忽略不计。实际操作中可通过调整蝶阀开度,使H产Hs,使An气)。

  4加装调节蝶阀后效益机组小修期间,分别在1、2号机凝汽器冷却水出口加装Dg1600、Pg6共2台蝶阀,在海水温度降至15C左右,实现了单台循环水泵供单台机组运行,有关试验数据见表1. a.每年1、4季度在海水温度为10~15C以下时,可实现1台机组转1台循环水泵,另1台备用,按2个季度计算2台机组经初步计算,可节约厂用电:按4、5月份2台机3台泵计算,可再节电:160000kW*h,可日降低厂用电率b.实现循环水量优化分配,水量可根据水温的变化而进行微调,保证凝汽器各项指标在设计工况下运行,大限度延长设备的使用寿命。运行实表1单台循环泵运行实验数据记录(000年10月21日)时间/h凝汽器负荷压力排汽温度循环泵电流/a-循环水入口压力/kPa循环水入口温度rc循环水出口温度/小机循环水入口温度厂c小机循环水出口温度厂c前后2号左右践证明:用凝汽器冷却水出口调节蝶阀调整冷却水流量简单,安全可靠。

  c增加了循环水泵备用容量,在单台循环水泵供单机方式运行时,每台机组均有1台备用泵,同时减少了设备维护费用,延长水泵组检修周期。

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