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循環水泵加速汽輪機冷端係統優化!
作者:admin    發布日期:2019/4/30     關注次數:      二維碼分享

西安水泵


在熱力發電廠中,大的能量損失在冷端係統,其性能好壞對機組的經濟性影響非常大,而很多電廠的冷端係統與設計工況點相差甚遠,存在很大的節能空間。本文通過對某電廠的冷端係統的各個設備性能技術分析以及水泵功能操作,進行係統性優化與改進,充分利用冷端係統各個設備的性能,使機組達到更佳經濟運行狀態,節能效果顯著。

1  汽輪機冷端係統各設備的主要技術規範

a、凝汽器

凝汽器型號為N-38000-1,主要性能參數如下:

西安水泵


b、循環水泵

循環水泵采用長沙水泵的立式斜流泵,循環水係統采用帶冷卻塔的二次循環水係統,擴大單元製(雙機供水係統之間采用聯絡管係統,聯絡管管徑為φ2000mm)。

循環水泵型號; 88LKXA-26;型式:濕井式、固定葉片、轉子可抽式、立式斜流泵;立式並列布置;單基礎支撐循環水泵性能參數:

西安潛水泵


c、冷水塔

冷水塔麵積為9000m2,自然通風,循環水幹管管徑為3000mm,設計循環水流量為64800t/h;帶十字擋風牆。

淋水填料采用聚氯乙烯改性塑料片製成,波型為雙S波;淋水板外形規格為1000×500×500mm、1000×400mm,片距30mm,片材厚度為0.40(±0.03)mm,每立方米組裝體質量約為20kg/m3;淋水填料的組裝高度為0.8m、1.0m、1.2m,由塔中心向外分別布置。

噴濺裝置采用西安院技術的TP-Ⅱ型噴嘴組,與配水管聯接采用耳邊接頭,材質為ABS工程塑料。

塔芯頂端加一PVC除水器,采用160—45型改性聚氯乙烯塑料,弧片形狀為等厚兩邊卷邊,長度1000mm,片厚0.8±0.1mm。

d、水環真空泵

抽真空係統采用串聯式,每台機組配備三台真空泵,設計是兩用一備。

水環真空泵采用廣東佛山水泵廠的產品,型號是改進型2BW4353-OEK4,不配備大氣噴射器;其性能參數如下:

西安汙水泵


2  冷端設備性能分析及改進思路

冷端設備性能重要的指標有兩個:

一是凝汽器的真空,另一個指標是循環水泵電耗。另外從熱力係統角度考慮凝結水過冷度也是一個重要經濟性指標。凝汽器本身是個換熱器,評價其性能優劣重要指標是凝汽器端差。要想獲得更佳真空,主要措施是降低循環水溫度和降低凝汽器端差。對於循環水泵電耗,主要是考慮循環水泵經濟調度運行。

在設計階段,結合東汽廠600MW級汽輪機末級葉片特點及本地的水文條件,凝汽器背壓選為5.2 kPa(a)[LP/HP  4.6/5.8 kPa(a)]。凝汽器循環倍率按60計算,凝汽器理論計算麵積為30000m2,加10%裕量後設計麵積為33000m2;在後來的優化設計中,經過技術研討及經濟技術性分析,結果選定凝汽器麵積為38000m2,這一點在日後運行中經濟效益得到明顯體現,凝汽器麵積增加端差明顯減小,實際運行中比部分其它600MW級機組的36000m2凝汽器真空要好0.2~0.3KPa。

為了保證凝汽器端差達到優值,AG正規網站采取了一係列措施,主要有定期采用高壓大流量清洗方式清洗凝汽器換熱管;盡可能提高凝汽器真空嚴密性;嚴格按製循環水水質,保證凝汽器換熱管不結垢汙;膠球係統24小時不間斷地投入運行;保證主機水環真空泵的出力等。

降低循環水溫度主要保證冷水塔性能達到更佳,為此AG正規網站也采取了一係列的措施,主要有在填料與水泥支撐梁之間增加一個玻璃鋼托架;控製水塔進水水質;定期清理水塔沉積物;定期檢查填料噴嘴等有無損壞;水塔流量是否分配均勻等。

為了經濟調度循環水泵,降低循環水泵電耗,AG正規網站請西安熱工研究院對冷端係統進行性能診斷及優化試驗。西安院根據試驗結果提供了機組不同負荷和不同循環冷卻水溫度下循環水泵的運行方式和機組運行背壓。根據西安院的循環水泵性能試驗和循環水係統阻力特性試驗,AG正規網站對循環水泵電機進行雙速改造。


3  冷端係統優化方案與改進措施

a、凝汽器

為了保證凝汽器端差,每年停機檢修期間請專業的清洗隊伍對凝汽器進行高壓大流量衝洗。至高清洗壓力可達40 MPa,清洗後凝汽器換熱管內壁可見金屬本色。這大大降低換熱管的水側傳熱熱阻,降低了凝汽器端差。

為了降低汽側傳熱熱阻,AG正規網站盡可能的提高凝汽器的真空嚴密性。為了保證真空嚴密性,在日常運行中,AG正規網站采用氦質譜檢漏儀,對容易漏空的地方進憲定期檢查,容易漏空的主要地方有:小機排汽管的人孔門、防爆門;小機缸體下部的軸封回汽管法蘭;小機排汽管法蘭;七八號低加水位計法蘭;凝汽器水位計;高低壓疏水擴容器人孔門法蘭;四級低加的事故疏水閥後管道法蘭;主機軸封回汽管;給水泵密封水回水水封係統;與凝汽器汽側直接相連的放水放汽門;低壓缸防爆膜等等。對於軸封回汽管是否內漏也可通過對比軸加風機電流進行輔助判斷,並在停機檢修時進入低壓缸內部檢查進一步確認漏空與否。在每次停機檢修期間,對凝汽器進行灌水查漏,查找到的漏點進行及時處理,確保灌水查漏後無漏水的地方。經過近兩年的努力,兩台機組的真空嚴密性達到非常好的水平,下表是值長日誌的記錄:

化學人員對循環水水質進行嚴格控製,循環水濃縮倍率控製低一些,並合理使用阻垢劑,保證了凝汽器換熱管不結垢,並合理殺菌,減少換熱管內壁的泥垢,這都對凝汽器端差產生非常重要的正麵效果。



另外,膠球係統24小時不間斷運行。膠球采用上海達極的中硬度球,每月定期補換新球,這能很好的清除凝汽器換換熱管內壁的泥垢。大大降低凝汽器水側傳熱熱阻。

為了保證凝汽器凝結水過冷度盡可能的小,凡是進入凝汽器的各種疏水嚴格按係統設計走管路,進入凝汽器的接口全部位於熱井水位以下,以充分利用疏水的熱量,以此來降低凝結水過冷度。

b、水環真空泵

水環真空泵的主要功能是抽走凝汽器汽側的不凝結氣體,以此來達到降低汽側傳熱熱阻目的。所以水環真空泵的抽氣能力要求較高。為了增加真空泵的抽氣能力,AG正規網站對水環真空泵進行了改造。真空泵換熱器增加了一路中央空調的冷凍水,因其水溫低,大大增加了真空泵的抽吸能力。另外,不配備大氣噴射器,因為增加大氣噴射器後,真空泵組的抽氣能力隻大氣噴射器的抽氣能力,而大氣噴射器的抽氣能力遠低於水環真空泵。

另外,因兩台機組的真空嚴密性非常好,AG正規網站對真空泵進行節能雙速改造,轉速由590rpm降至490rpm,日常運行中,每台機組隻需要轉一台低速真空泵即可。因真空泵轉速低,這對泵的汽蝕情況有了很大的改善。

c、冷水塔

2009年8月份AG正規網站請西安熱工院做冷卻塔性能試驗,經過計算發現冷卻塔冷卻幅高與設計值相比大2℃左右,冷卻塔水溫降與設計值相比小3℃左右。結果分析冷卻塔性能差的主要原因是當時的循環水水質差造成的。另外,冷水塔原設計有一點不足,填料直接放在小水泥支撐梁上,而水泥梁較寬,達80mm,其截麵積達1200m2,而整個冷水塔冷卻通風麵積才9000m2,在水質差時小水泥支撐梁上積滿了汙泥雜物等,完全不通風,整個塔的通風受阻現象較為嚴重。在幾次小修中,AG正規網站發現冷卻塔填料上結垢較多,由於填料片間隙遠小於水泥支撐梁梁寬,當結垢達到一定程度時,支撐梁上兩三片填料間隙沉積非常多的汙泥垢,此兩三片填料間隙因汙泥垢堵塞無法通風,影響了通風冷卻效果。為此在水泥支撐梁上安放玻璃鋼托架,托架之上再放填料,這樣增加冷卻塔的通風冷卻麵積。

化學運行人員嚴格控製水塔進水水質,在夏季時水源地渾水時采取臨時預案,加強反應沉澱池的加藥與排汙,保證水塔進水濁度,另外增加反滲透補水量,以保證循環水水質要求。

每年大小修時,安排人員清理水塔沉積物,徹底清理水塔水池所有的雜物,並清理前池流道。並安排填料廠家人家全麵檢查填料、噴嘴等有無損壞,並及時更換。日常運行中定期檢查冷水塔流量是否分配均勻,並在停機時調整配水管。

d、循環水泵

為了降低循環水泵電耗,並實現經濟調度循環水泵,AG正規網站請西安熱工研究院對冷端係統進行性能診斷及優化試驗。提出了機組不同負荷和不同循環冷卻水溫度下循環水泵的運行方式、機組運行背壓。同時進行循環水泵性能試驗和循環水係統阻力特性試驗,並且繪製循環水泵的流量、揚程、軸功率和效率等性能曲線及循環水係統阻力特性曲線,根據循環水泵性能及循環水係統阻力特性,提出循環水泵電機雙速改造方案。

改造方案的主要內容是:循環水泵電機是籠型異步電動機,通過用一套定子繞組在改變其接線方式後且不添置和改變任何設備的情況下,實現電機兩種速度,從而實現循環水泵能雙速運轉。AG正規網站請專業電機廠家把電動機在16極和18極的繞組引線全部引出,在電機中性點接線盒旁邊重新設置一個雙速切換的出線箱,通過改變接線端子上連接片的連接位置,即可改變電動機的極數,從而達到改變轉速的目的,整個電氣係統不需變動。改造後循環水泵可實現兩種轉速:370r/min和330r/min。

改造後循環水泵的運行方式如下:

循環水泵運行方式

西安汙水泵

循環水泵經過雙速改造和優化運行方式改進後,凝汽器真空並沒有降低的情況下,循環水泵平均每年節約電量約800萬度電。循環水泵雙速改造後,通過加強化學監督循環水水質,及時調整加藥方式,並24小時不間斷投入膠球係統,凝汽器換熱管內部並沒有發生結垢等現象。說明循環水泵雙速改造非常成功。





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