雙壓凝汽器冬季節(jié)能技術(shù)

撰稿：河北省電力研究院 郭江龍

凝汽器在冬季運(yùn)行時(shí),一般需要通過調(diào)整循環(huán)水上水塔防凍門開度,提高循環(huán)水入口溫度,以避免凝汽器真空過高導(dǎo)致的機(jī)組振動(dòng)等安全隱患。這種常規(guī)控制方式對(duì)雙壓凝汽器而言,在避免雙壓凝汽器低壓側(cè)真空過高的同時(shí),也人為降低了高壓側(cè)真空,一定程度上影響了雙壓凝汽器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。探討其冬季節(jié)能技術(shù),是大型汽輪機(jī)組節(jié)能減排的重要研究課題之一。

問題提出：雙壓凝汽器高壓側(cè)與低壓側(cè)之間維持一定壓差是其較傳統(tǒng)單壓凝汽器節(jié)能的關(guān)鍵。冬季運(yùn)行時(shí),通常雙壓凝汽器低壓側(cè)真空過高,甚至已超過機(jī)組為確保安全所控制的真空限值時(shí),一方面,高壓側(cè)真空仍低于真空限值,如果按照常規(guī)控制方式,提高循環(huán)水溫度以確保低壓側(cè)真空不超限,則高壓側(cè)真空亦隨之降低,降低了機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性;另一方面由于高、低壓側(cè)壓差隨循環(huán)水溫度升高而升高的原因,高壓側(cè)真空降幅更大,對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響也要高于單壓凝汽器。因此,針對(duì)雙壓凝汽器高、低壓側(cè)真空不同的的特殊性,對(duì)其進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造是非常必要的。

推薦方法：一般,控制雙壓凝汽器低壓側(cè)真空冬季運(yùn)行不超限值有3種方法：減少循環(huán)水上水塔水量,提高循環(huán)水溫度,降低真空;人為制造泄漏點(diǎn),控制凝汽器空氣泄漏量,降低真空;在低壓側(cè)循環(huán)水入口管道和高壓側(cè)循環(huán)水入口管道之間安裝旁路管道,通過控制進(jìn)入低壓側(cè)循環(huán)水管道流量,降低低壓側(cè)真空。推薦優(yōu)先采用第3種方法,通過控制旁路流量,以達(dá)到降低低壓側(cè)真空的目的。當(dāng)旁路流量控制手段達(dá)到極限時(shí),再通過其它手段降低真空以確保雙壓凝汽器冬季運(yùn)行安全性。

應(yīng)用實(shí)例：以某 600 MW 機(jī)組配置的N-38000-1型雙壓凝汽器為例,循環(huán)水冬季單泵運(yùn)行,凝汽器真空控制限值為3 kPa(絕對(duì)壓力)。通過核算,75%額定負(fù)荷下,低壓側(cè)循環(huán)水入口管道和高壓側(cè)循環(huán)水入口管道之間旁路流量分別為循環(huán)水流量(單泵運(yùn)行流量)的 0%、20%、25%和30%,在確保雙壓凝汽器低壓側(cè)真空不低于真空控制限值時(shí),高壓側(cè)真空分別為 3.97 kPa、3.77 kPa、3.71 kPa和3.63 kPa。以旁路流量0%作為基準(zhǔn),參照廠家給定的低壓缸排汽壓力對(duì)熱耗修正曲線;20%、25%和30%旁路流量下,節(jié)能潛力分別為0.24 g/kWh、0.31 g/kWh和0.41 g/kW h。

建議：冬季運(yùn)行時(shí),通過在低壓側(cè)循環(huán)水入口管道和高壓側(cè)循環(huán)水入口管道之間安裝旁路管道,以調(diào)整低壓側(cè)循環(huán)水入口流量,在高壓側(cè)真空不變的前提下,能夠有效避免低壓側(cè)凝汽器真空過高導(dǎo)致的安全隱患,節(jié)能效果顯著。需要注意的是,在管道旁路選型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)管道布置,且最大旁路設(shè)計(jì)流量應(yīng)使雙壓凝汽器低壓側(cè)最小通流流量所對(duì)應(yīng)的真空高于機(jī)組極限真空。