大型机组双背压凝汽器抽真空系统优化

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1、大型机组双背压凝汽器抽真空系统优化：通过对600M31：A：1006-4311（2013）20-0057-02　　0引言　　600MW超临界机组在20℃海水温度下的设计高、低压凝汽器压力分别为4.4kPa和5.4kPa。四台机组在投产之后相当长的运行时间内，两只凝汽器之间没有明显的压力差异，已失去双背压运行功能，且低压凝汽器的端差高达15～18℃，表明低压凝汽器内部出现了较为严重的传热恶化状况。　　1.3原因分析由于高、低压凝汽器的抽空气管汇接在一起，制造厂在设计时，通常会在高、低压凝汽器抽空气联

2、络管上设置一节流孔板，以控制高压侧到低压侧的抽气量。节流孔板一般是按额定工况设计选择孔径的，在高、低压凝汽器的压差发生变化时，无法调节节流孔板来适应压差的变化。这样高低压两个不同压力的抽空气管道，连接在同一抽气母管上，两者之间压力又不能很好的匹配。当高、低压凝汽器压差较大时，必然会造成高压侧过度抽气，使得饱和蒸汽进入低压凝汽，低压侧抽气严重不足，导致有效传热面积减少，传热端差增大，对应的汽轮机排汽温度升高；当高、低压凝汽器压差较小，高压侧对低压侧的抽气影响减弱，表现出高、低压凝汽器对应的汽轮机排汽

3、温度的差与正常状态的偏差较小，如同单背压凝汽器，失去了双背压凝汽器应有的效益。　　由以上的分析可知，凝汽器表现出的背压高和高、低压侧压差偏小，其主要原因在于高、低压凝汽器采用串联抽气系统，其结果是低压凝汽器的抽气不足，造成不凝结气体积聚，有效传热面积减少，传热端差增大；或者是高压凝汽器过度抽气，不但没有有效降低汽轮机的排汽压力，反而造成工质损失，进而使水环真空泵的密封水温度升高。　　2优化改进方案　　2.1单泵单抽系统从理论分析和工程实践看，高、低压凝汽器串联抽气的系统需要改进。解决高、低压凝汽器

4、串联抽气造成的背压偏高和高、低压凝汽器压差偏小的问题，关键在于解决高、低压凝汽器的均衡抽气。可采用高、低压凝汽器分开抽气的方案，即单泵单抽方案，对于凝汽器抽气侧通常也称为并联布置。　　单泵单抽方案（见图2）具体为高、低压凝汽器之间取消抽气联络管道，设置三台真空泵，：通过对600M31：A：1006-4311（2013）20-0057-02　　0引言　　600MW超临界机组在20℃海水温度下的设计高、低压凝汽器压力分别为4.4kPa和5.4kPa。四台机组在投产之后相当长的运行时间内，两只凝汽器之间

5、没有明显的压力差异，已失去双背压运行功能，且低压凝汽器的端差高达15～18℃，表明低压凝汽器内部出现了较为严重的传热恶化状况。　　1.3原因分析由于高、低压凝汽器的抽空气管汇接在一起，制造厂在设计时，通常会在高、低压凝汽器抽空气联络管上设置一节流孔板，以控制高压侧到低压侧的抽气量。节流孔板一般是按额定工况设计选择孔径的，在高、低压凝汽器的压差发生变化时，无法调节节流孔板来适应压差的变化。这样高低压两个不同压力的抽空气管道，连接在同一抽气母管上，两者之间压力又不能很好的匹配。当高、低压凝汽器压差较大

6、时，必然会造成高压侧过度抽气，使得饱和蒸汽进入低压凝汽，低压侧抽气严重不足，导致有效传热面积减少，传热端差增大，对应的汽轮机排汽温度升高；当高、低压凝汽器压差较小，高压侧对低压侧的抽气影响减弱，表现出高、低压凝汽器对应的汽轮机排汽温度的差与正常状态的偏差较小，如同单背压凝汽器，失去了双背压凝汽器应有的效益。　　由以上的分析可知，凝汽器表现出的背压高和高、低压侧压差偏小，其主要原因在于高、低压凝汽器采用串联抽气系统，其结果是低压凝汽器的抽气不足，造成不凝结气体积聚，有效传热面积减少，传热端差增大；或

7、者是高压凝汽器过度抽气，不但没有有效降低汽轮机的排汽压力，反而造成工质损失，进而使水环真空泵的密封水温度升高。　　2优化改进方案　　2.1单泵单抽系统从理论分析和工程实践看，高、低压凝汽器串联抽气的系统需要改进。解决高、低压凝汽器串联抽气造成的背压偏高和高、低压凝汽器压差偏小的问题，关键在于解决高、低压凝汽器的均衡抽气。可采用高、低压凝汽器分开抽气的方案，即单泵单抽方案，对于凝汽器抽气侧通常也称为并联布置。　　单泵单抽方案（见图2）具体为高、低压凝汽器之间取消抽气联络管道，设置三台真空泵，2台真空

8、泵分别对应高、低压凝汽器，第3台真空泵作为前2台真空泵的公用备用泵。在抽气母管上设置2个阀门，即可使三个真空泵实现正常运行时高低压凝汽器分别抽真空，在启动或真空严密性差时并列抽真空的功能。这种布置的效果在一些电厂改造后实际运行中得到了验证，并取得了良好的经济效益。　　2.2运行控制逻辑①正常运行时，真空泵A、C分别对低压凝汽器、高压凝汽器抽真空，B泵为备用，真空泵出口母管联络阀（气动隔离阀）全关。②当一台运行真空泵故障时，备泵B自启，并同时联锁开启故障泵侧的联络阀。待故障泵消缺后恢