1000MW超超臨界凝汽式汽輪機組凝汽器循環(huán)水管布置方式探討

張道麗曾令剛

(東方汽輪機有限公司，四川德陽，618000)

1000MW超超臨界凝汽式汽輪機組凝汽器循環(huán)水管布置方式探討

張道麗曾令剛

(東方汽輪機有限公司，四川德陽，618000)

文章針對公司1000MW超超臨界凝汽式汽輪機組，通過探討雙背壓凝汽器循環(huán)水管的布置方式，詳細(xì)闡述了三種典型的設(shè)計方案，并提出循環(huán)水管布置新方案在同類型工程中具有較高的推廣應(yīng)用價值。

超超臨界;凝汽式汽輪機組；雙背壓凝汽器；循環(huán)水管；布置方式

0 引言

凝汽器是凝汽式汽輪機組的重要組成部分，在汽輪機組的熱力循環(huán)中起著冷源的作用，其工作性質(zhì)能直接影響到整個汽輪機組的熱經(jīng)濟性和運行可靠性，通常大型凝汽式汽輪機組配套凝汽器為表面式凝汽器，其循環(huán)水管的布置方式更是凝汽器設(shè)計中的重點和難點。針對公司1000MW機組雙背壓凝汽器，必須設(shè)置循環(huán)水連通管，用以連通四個后水室，形成高低背壓。

本文從凝汽器結(jié)構(gòu)、凝汽器及循環(huán)水管支撐、安裝、檢修，電廠設(shè)備投資等方面，闡述了三種典型的設(shè)計方案，并且提出方案二、方案三是可行的。新方案在同類型工程中具有較高的推廣應(yīng)用價值，同時大大提高了東汽輔機產(chǎn)品的配套能力，為公司產(chǎn)品上臺階、上水平提供了有力保證。

1 循環(huán)水管布置研究模型

以鄒縣1000MW超超臨界機組一次中間再熱、單軸、四缸四排汽凝汽式汽輪機組為模型，其配套凝汽器型式為雙殼體、單流程雙背壓凝汽器。凝汽器正常工作時，冷卻水由A排柱靠汽機側(cè)的兩個進水室進入，經(jīng)過靠汽機側(cè)凝汽器殼體內(nèi)冷卻水管，流入B排柱靠汽機側(cè)另外兩個水室，經(jīng)循環(huán)水連通管水平轉(zhuǎn)向后進入B排柱靠電機側(cè)的兩個水室，再通過靠電機側(cè)凝汽器殼體內(nèi)冷卻水管流至A排柱靠電機側(cè)的兩個出水室并排出凝汽器，如圖1所示。

圖1 凝汽器冷卻水工作過程圖

鄒縣工程凝汽器主要數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 凝汽器典型數(shù)據(jù)

目前，公司600MW、1000MW系列雙背壓凝汽器循環(huán)水管道均為單一的底部布置。運行層標(biāo)高，工程造價、廠址地基等變化時，如何在有限的空間合理地布置如此大尺寸的循環(huán)水管，滿足不同工程的實際需要，成為公司的一個專題任務(wù)。

2 循環(huán)水管布置方式和受力分析

以公司1000MW雙背壓凝汽器為模型，結(jié)合國內(nèi)已投運機組循環(huán)水管布置型式。提出凝汽器循環(huán)水管三種布置方式。

2.1凝汽器循環(huán)水管布置方式

凝汽器循環(huán)水管布置方式對凝汽器結(jié)構(gòu)的對比分析，見表2。

表2 凝汽器循環(huán)水管布置方式對凝汽器結(jié)構(gòu)的對比分析

2.2凝汽器支座和循環(huán)水管支座受力分析

凝汽器循環(huán)水管支座不僅承受自身的重量，而且還承受凝汽器的重量和熱位移。同時循環(huán)水經(jīng)過循環(huán)水泵，具有一定的流速和壓力，循環(huán)水管還承受靜壓力、反動力及內(nèi)壓力。三種布置方式的支座受力分析比較見表3。

表3 凝汽器支座受力的對比分析

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，為保證凝汽器運行的可靠性，三種布置方式的循環(huán)水管支座布置圖見圖2～圖4，其每個循環(huán)水管支座載荷見表4～表6。

圖2 方案一循環(huán)水管支座布置圖

表4 每個循環(huán)水管支座載荷

圖3 方案二循環(huán)水管支座布置圖

表5 每個循環(huán)水管支座載荷

圖4 方案三循環(huán)水管支座布置圖

表6 每個循環(huán)水管支座載荷

3 結(jié)論

主廠房的運行層標(biāo)高降低，負(fù)挖量減少，這兩個因素的改變將降低主廠房的造價、減小循環(huán)水泵容量及造價，提高循環(huán)水泵運行的經(jīng)濟性。從上面分析可看出，方案二相比方案一循環(huán)水管長度縮短一半，將大大降低循環(huán)水管、凝汽器的造價。方案二對公司來說，僅僅改變循環(huán)水管的布置方式。方案三針對目前公司技術(shù)，將引起低壓缸、凝汽器結(jié)構(gòu)上的較大變化，短期內(nèi)無法采用此方案。

公司在建工程鴻山1000MW超超臨界機組汽機房運轉(zhuǎn)層為15.5m，由于廠址為早期填海地基，負(fù)挖量太大容易引起海水倒灌。業(yè)主方不能接受公司典型凝汽器循環(huán)水管布置，經(jīng)過調(diào)研、初步設(shè)計，公司、業(yè)主、設(shè)計院三家交流配合后，最終采用方案二布置。

目前方案二已完成施工設(shè)計，已進入生產(chǎn)和安裝階段。因此方案二在同類工程投標(biāo)中具有很強的推廣價值。

[1]張卓澄.大型電站凝汽器[M].北京:機械工業(yè)出版社, 1993

[1]曠仲和.1000MW超超臨界燃煤發(fā)電機組汽機運行層標(biāo)高的設(shè)計優(yōu)化[J].電力建設(shè),2008,29(1):74-77

Studying of Layout for Condenser Circulating Pipe of 1000MW Ultra-supercritical Condensing Steam Turbine Units

Zhang Daoli，Zeng Linggang

（Dongfang Turbine Co.,Ltd.Deyang Sichuan 618000）

The paper focuses on the 1000MW ultra-supercritical condensing steam turbine units of Dongfang Turbine Co.,Ltd.. Three typical designs are elaborated by studying the layout for circulating pipe of dual-pressure condenser.Finally,the new layout design for circulating pipew ith great value in engineering hasbeen proposed in thispaper.

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張道麗（1978-），女，工程師，畢業(yè)于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)機械電子專業(yè)，現(xiàn)主要從事汽輪機輔機設(shè)計工作。