600 MW机组循环水系统的优化

第30卷第4期电站辅机Vol 30 No, 42009年12月Power Station Auxiliary EquipmentDec.2009文拿编号:672020(2000130600MW机组循环水系统的优化缪国钓(南京工程学院能源与动力工程学院,江苏南京211167)摘要:介绍汽轮机凝汽器压力的彩响因素,阐逑循环水系統优化目标——最佳真空的确定方法,通过对600MW机組的循环水系统优化运行方式的计算分析,得到了不同条件下,凝汽器的最佳真空及循环水系统的优化运行方式。研究汽轮机凝汽设备的优化具有重要意义。关键词:汽轮机;凝汽器;循环水系统;优化;最佳;真空;运行中图分类号:TM627文献标识码:AOptimization of the Circulating Water System for 600MW Power Unit(School of Energy and Power Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing, Jiangsu 211167 China)Abstract: The factor influence to condenser pressure of steam turbine has been described in the paper. Thedetermination of optimum vacuumthe target of optimized circulating water system has also been expounded.Optimum analysis of 600 MW unit condenser is proposed, condenser optimization vacuum and the optimal operationpattern of circulating water system in different conditions are presented. The research in this paper is of greatignificance in energy conservation and reducing consume for power plantKey words: steam turbine: condenser; circulating water system: optimal target; optimum; vacuum: operation1概述确定方法及循环水系统优化运行方式进行研究。2凝汽器内压力的确定电站凝汽设备是汽轮机机组重要的辅助设备其安全性和经济性对机组有重大影响2,因此研循环水泵为凝汽器提供冷却水冷却水在凝汽究汽轮机凝汽设备的优化具有重要意义。凝汽设备器吸热过程中,从进口温度lm上升到出口温度ls的循环水系统的主要任务,是为汽轮机的凝汽器提其温升△t=t2-ta。蒸汽凝结温度t3与冷却水出供冷却水以冷却排汽。循环水系统中的循环水泵是口温度t之差称为凝汽器的传热端差,用bt表示,电厂中耗电较大的辅助设备之一,循环水系统优化即t=t1-t。在一定的冷却面积下,在主凝结区运行即在不同季节、不同负荷下循环水泵运行的调蒸汽的凝结温度为:整对机组节能降耗有显著影响。现以600MWt,=tm+(tn-tu)+(-tan)=lu+△t+8t(1)机组汽轮机凝汽设备为例,分析影响凝汽压力的因在凝汽器的主凝结区,凝汽器的压力p与蒸汽素阐述设备的优化运行原理对凝汽器最佳真空的压力p,相差甚微可用p代替pc,这样,由式(1)算收稿日期:200908-07修回日期:200911-09基金项目:江苏省教育厅自然科学基础研究项目(07KJD480080)作者简介:缪国钧(1965-)男副教授,硕士,主要从事电厂优化运行技术热力系统经济性诊断理论及热工过程自动控制的教学和研究电站辅机总第111期(2009No.4)出L3后就可求出相对应的饱和蒸汽压力p,也就确越好。对于运行机组,A已定,在一定的蒸汽负荷定了凝汽器内的压力p。凝汽器内的压力远低于和冷却水量条件下,8t的大小取决于传热系数K大气压力,把低于大气压力Pam的部分叫真空。用即凝汽器冷却表面的脏污程度和凝汽器内漏入的空符号“P”表示。凝汽器内的压力越低凝汽器的真气量。凝汽器冷却表面结垢或脏污会妨碍传热,引空度越高,凝汽器内的压力与真空度的关系式为:起8t升高;当真空系统不严密,或抽气设备工作不P=Pom-P(2)正常时,将会使凝汽器内积存空气,并在冷却表面形从式(1)可以看出,影响凝汽器压力P的主要成部分空气膜,同样妨碍传热,使bt升高。这些都因素有:将使t增大,使凝汽器压力升高,在运行中,当bt达(1)冷却水进口温度tu到一定值时,就应考虑对凝汽器进行清洗,必要时应在冷却水开式供水系统中凝汽器的进水温度对真空系统查漏堵漏,以改善传热效果。完全取决于自然条件,随季节的变化而变化。夏季目前,凝汽器总体传热系数通常使用的计算公tm较高,t也高,相应的P也高,凝汽器真空变低;式为:冬季tm较低,t3也低,相应的P也低,即凝汽器真空K=14650φφa变高。除此以外,水面温度和水底温度不一样,可以式中:φ——冷却表面清洁程度修正系数,即相差2~3℃;水涨潮、退潮时不能让凝汽器的进水清洁系数;对于开式供水系统,水质清洁时φ=0.8和排水相混,以免使t升高。在闭式冷却水供水系0.85;对于闭式供水系统,经常换水时φ=0.75~统中,山还与冷水塔或冷却水池的冷却效果有关。0.8,冷却水不清洁时,p=0.65~0.75;另外,tu还可以通过补充水量的调整,在一定范围φu-冷却水流速和管径的修正系数,可用下式内调节。计算;(2)冷却水温升1.1cu1261+.5根据凝汽器热平衡方程,可以推得:D=520(3)Cu—冷却水在管内的流速,应根据管材、水式中Du—凝汽器冷却水量,t/ha质、供水方式等进行技术经济比较后选定,一般为汽轮机排汽量,t/h;1.5~2.5m/s;D冷却倍率或循环倍率2——冷却水进口水温修正系数,可用下式计式中m=Dn/D为凝结1kg蒸汽所需的冷却算水量,减小m,则△t增大,由式(1)可知,t也相应增φ2=10.42√④)2(7)大,凝汽器压力增高,但由于冷却水量的减小,循环水泵的耗功也减小。现代凝汽器的m值在50~120φ2—冷却水流程数Z的修正系数;的范围内,一般情况下,冷却水开式供水或采用单流(8)程时,m可选用较大的值—凝汽器单位面积蒸汽负荷d的修正系(3)凝汽器的传热端差8t由凝汽器的传热方程可以推导出凝汽器的传热数单位时间内在单位面积上冷凝的蒸汽量称为单位热负荷,即d=D/A。当d在设计值d与临端差:界值d=(0.9-0.012lm)d!之间,即d