超超臨界機(jī)組凝汽器回?zé)嵯到y(tǒng)研究應(yīng)用

劉彬 邵長暖

摘 要：超超臨界機(jī)組汽機(jī)凝汽器為雙背壓運行，高、低壓側(cè)凝汽器壓力相差約1 kPa，凝結(jié)水過冷度大，溶氧量大，引起低壓設(shè)備和管道的氧腐蝕，降低設(shè)備的安全可靠性。本項目以超超臨界凝汽器回?zé)嵯到y(tǒng)為研究對象，降低凝結(jié)水過冷度，降低供電煤耗，提高系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性；降低氧腐蝕，提高設(shè)備的安全可靠性。

關(guān)鍵詞：超超臨界機(jī)組；凝汽器回?zé)?；?jié)能；安全

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

1 設(shè)備系統(tǒng)概況

某超超臨界機(jī)組凝汽器設(shè)計為雙殼體、雙背壓、單流程，背壓4.16/5.36kPa。循環(huán)水系統(tǒng)采用以海水為水源的直流供水系統(tǒng)，采用單元制。循環(huán)水系統(tǒng)配置情況：1臺機(jī)組配置1個取水口，1條引水溝道，3個檢修鋼閘門，3個攔污柵（2臺機(jī)組的6個攔污柵合用1臺清污機(jī)），3套旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)，3套循環(huán)水泵組，1條DN3800循環(huán)水壓力供水管道，1條DN3800循環(huán)水排水管，1條循環(huán)水排水溝和1套水輪發(fā)電機(jī)組。

2 技術(shù)方案探討

通過綜合分析，結(jié)合現(xiàn)場實際，最終確定兩種技術(shù)路線，如表1：

第一種技術(shù)路線：在低壓側(cè)凝汽器熱井內(nèi)增設(shè)集水板，從集水板向下引出三根凝結(jié)水回?zé)嶂鞴埽?號低壓加熱器的疏水以及汽動給水泵機(jī)械密封水做為動力水，采用射流泵將凝結(jié)水引向高背壓側(cè)（HP）熱井上部，與高背壓側(cè)凝汽器中的回?zé)峁芟迪嘟?，通過高背壓側(cè)回?zé)嶂Ч苌系囊幌盗袊娏芸讓⒛Y(jié)水噴入高背壓側(cè)蒸汽空間，凝結(jié)水被高背壓側(cè)的排汽加熱到相應(yīng)的飽和溫度。低背壓側(cè)凝汽器中的低溫凝結(jié)水進(jìn)入高背壓凝汽器中進(jìn)行加熱，既提高了凝結(jié)水溫度，又減少了高背壓凝汽器被冷卻水帶走的冷源損失。此路線主要存在以下技術(shù)難點：射流泵選型、噴嘴規(guī)格、材質(zhì)、布置及吸熱分析、低壓凝汽器凝結(jié)水和低加疏水混合后的凝結(jié)水噴淋時會在蒸汽空間進(jìn)行二次蒸發(fā)等。第二種技術(shù)路線：發(fā)電機(jī)組凝汽器兩個殼體之間的溫度大約有5.5度的一個溫差，#8低加疏水溫度高于低壓側(cè)凝汽器凝結(jié)水溫度10度以上，可以利用這部分高溫水作為熱源，在兩個殼體聯(lián)絡(luò)管內(nèi)，利用引射管，將#8低加疏水和低壓側(cè)凝結(jié)水充分混合，以減少凝結(jié)水的過冷度和含氧量，提高了凝結(jié)水出口溫度，從而實現(xiàn)降低機(jī)組的能耗。

綜合比較分析：第二種聯(lián)絡(luò)管引射管的技術(shù)路線系統(tǒng)簡單、實用，減少了不可控因素，節(jié)能效果明顯?，F(xiàn)場擬定第二種技術(shù)路線。

3 社會效益分析

THA熱耗率驗收工況背壓低壓側(cè)4.22kPa（a）/高壓側(cè)5.22kPa（a），高壓側(cè)對應(yīng)飽和凝結(jié)水溫度33.66℃，排汽流量1610.612t/h；8號低壓加熱器流量428.864t/h，凝結(jié)水平均溫度為32.1℃。凝結(jié)水過冷度為33.66-32.1=1.56℃。增設(shè)凝汽器回?zé)嵯到y(tǒng)后，凝結(jié)水溫度增加1.1℃，凝結(jié)水流量為（1610.216+428.86）t/h，凝結(jié)水吸熱量為：2039.476x1.1x4.2x1000=9.422x106kj/h，1kg標(biāo)煤熱值為29270kj/kg，凝結(jié)水吸熱量折標(biāo)煤為：321.9kg/h，冬季運行按2640h計算，可節(jié)約849.85t標(biāo)煤。

TRL銘牌工況滿發(fā)時凝汽器背壓低壓側(cè)8.5kPa（a）/高壓側(cè)9.5kPa（a），高壓側(cè)對應(yīng)飽和凝結(jié)水溫度44.83℃，排汽流量1648.247t/h；8號低壓加熱器流量420.701t/h，凝結(jié)水平均溫度為44℃。凝結(jié)水過冷度為44.83-44.0=0.83℃。增設(shè)凝汽器回?zé)嵯到y(tǒng)后，凝結(jié)水溫度增加0.83℃，凝結(jié)水流量為（1648.247+420.7）t/h，凝結(jié)水吸熱量為：2069.x0.83x1000x4.2=7.21x106kj/h，1kg標(biāo)煤熱值為29270kj/kg，凝結(jié)水吸熱量折標(biāo)煤為：246.41kg/h，按運行2860h計算，可節(jié)約704.74t標(biāo)煤。

根據(jù)以上計算年節(jié)約標(biāo)煤為849.85+704.74=1554.59t，按標(biāo)煤單價600元/t，年節(jié)省費用為93.275萬元。

4 實踐應(yīng)用及結(jié)論

某公司利用機(jī)組檢修機(jī)會，按照第二種聯(lián)絡(luò)管引射管方案進(jìn)行回?zé)嵯到y(tǒng)改造完成。

2018年11月8日及13日，進(jìn)行改造后試驗分析：機(jī)組負(fù)荷1045MW、747MW，#1、2、3聯(lián)絡(luò)管進(jìn)口溫度27.7℃，出口平均溫度5.07℃，#4、5、6聯(lián)絡(luò)管進(jìn)口溫度27.7℃，出口平均溫度2.5℃，減少了過冷度1.25℃，降低煤耗0.051g/kWh。真空提高0.123kPa，影響煤耗0.246g/kWh，合計降低煤耗0.297g/kWh。達(dá)到了節(jié)能、安全的目的，收到了預(yù)期效果。

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作者簡介：劉彬（1965-），男，山東鄒平人，本科，工程師，從事電廠運行管理工作。