冷端设备及其运行

冷端设备及其其运行双背压、双壳壳体、单流程程、表面冷却却式。传热管管采用钛管，，管板采用复复合钛板，水水室采用衬胶胶保护以防海海水腐蚀。管管子与管板连连接方式为胀胀接加密封焊焊。华能玉环电厂厂凝汽器介绍绍1－循环水进口口2－循环水出口口3－高加危急疏疏水扩容器排排汽口4－＃7、＃8低加5－给水泵汽轮轮机排汽口6－低压旁路入入口7－抽气口8－水室放气口口9－凝汽器疏水水出口10－高加危急疏疏水扩容器疏疏水接口11－壳体放水口口12－减温减压喷喷水进口13－水幕保护装装置14－人孔主要技术参数数1凝汽器的总有有效面积49000m22抽空气区的有有效面积2061m23流程数∕壳体体数单∕双4VWO工况循环水带带走的净热kJ/s10851755传热系数3328∕3459W/m2﹒℃6循环水流量m3/s31.067管束内循环水水最高流速m/s2.38冷却管内设计计流速m/s2.239清洁系数0.910VWO工况循环水温温升℃8.66111凝结水过冷冷度℃＜0.512凝汽器设计计端差℃6.322∕5.5813水室设计压压力MPa（g）0.414壳侧设计压压力MPa（g）0.098∕Vac15凝汽器出口口凝结水保保证氧含量量g/l＜2016管子总水阻阻kPa＜6517凝汽器汽阻阻kPa＜0.418循环倍率（（VWO工况）64.5519水室重量（（每个）kg～14,00020凝汽器净重重kg～960,00021凝汽器重量量（运行时时）kg～2,350,00022凝汽器重量量（满水时时）kg～3,890,000性能特点（1）凝汽器器换热面积积为46000m2，凝汽器器以VWO工况为设计计工况，循循环水温升升不超过9℃，循环水设设计水温20℃，换热管内内流速不超超过2.3m/s。（2）凝汽器器能在VWO工况，以及及循环水温温33℃下连续运行行并保证除除氧要求。。（3）在凝汽汽器的喉部部装有7、8号低压加热热器。（4）凝汽器管束束材料为钛钛，凝汽区区管子壁厚厚为BWG24（0.559mm），空冷区区和通道外外侧管子壁壁厚为BWG22（0.711mm），管子与与管板连接接严密，能能防止循环环水混入汽汽侧，管板板采用进口口复合钛板板。（5）凝汽器器的水室设设有分隔板板，循环水水能通过一一侧的进出出口单侧运运行，此时时汽轮机能能达到75%TRL的出力。（6）凝汽器器管子清洁洁系数按0.9设计，TMCR工况堵管冗冗余量不小小于5%。（7）在规定定的负荷运运行范围内内，凝汽器器出口凝结结水的含氧氧量不超过过20ppb。（8）在TMCR工况下，凝凝汽器出口口的凝结水水过冷度不不大于0.5℃。（9）凝汽器器设计考虑虑承受最大大工作压力力，凝汽器器水室设计计压力为0.4MPa（g）。（10）凝汽器接接收下述排排汽、疏水水和回水，，并良好除除氧：（11）凝汽器内内设有为低低压旁路排排汽用的减减温、消能能装置，当当旁路系统统投入运行行时，低压压缸排汽温温度不超过过其限定值值。（12）进入凝汽汽器的凝结结水、疏水水和补给水水，能得到到有效的换换热和淋洒洒，以取得得最佳除氧氧效果，并并防止喷淋淋水直接与与凝汽器管管接触。（13）凝汽器中中，为防止止加热器等等的疏水闪闪蒸冲击而而造成部件件损坏，设设置挡水板板或淋水管管，该挡水水板使用厚厚度不小于于10mm的不锈钢板板制成。（14）凝汽器的的设计能使使循环水平平均分配到到所有的管管子中。（15）凝汽器为为并列横向向布置。（16）双背压两两台凝汽器器之间抽真真空连接方方式为在低低压侧引出出抽气管道道接口。高高背压凝汽汽器抽真空空管道接至至低背压凝凝汽器，凝凝汽器总的的抽真空接接口位于低低背压凝汽汽器汽侧。。凝汽设备的的任务建立和维持持真空回收工质真空除氧真空对汽轮轮机效率的的影响最佳真空与与极限真空空最佳真空由于提高真空，汽轮机功率增加与循环泵多耗功率的差值为最大时的真空称凝结器的最佳真空。极限真空使汽轮机做功能力达到最大值的排气压力所对应的真空最佳真空的的变形资源消耗最少资源费=燃料费+水费+二氧化硫排污费+烟尘排污费等总费用最低生产利润最大税前利润=上网电价×净电功率-资源费供电煤耗最低对应传统的最佳真空概念发电煤耗最低当网调以发电量分配各个单元机组或发电厂负荷时,此运行方式明显是全网最节省煤炭的方式。最大循环水量对于配有定速循环水泵的单元机组,这是常见的运行方式,即两台循环水泵都运行,循环水流量为设计循环水量。最小循环水量对于配有定速循环水泵的单元机组,这是低负荷或冷却水温度较低时,例如冬季,经常采用的运行方式,即仅运行一台循环水泵,循环水流量为设计值的一半。凝汽器结构构单背压；双双背压汽阻：抽气气口和凝汽汽器喉部之之间的压差差水阻：凝汽汽器中冷却却水的流动动阻力管束排列形形式组装中的凝凝汽器外壳壳组装中的隔隔板管束布置的的一般原则则1、为了减小小汽阻，流流速应尽量量均匀，不不大于50m/s；2、为避免内内层过低的的热负荷，，应该有深深入内层的的蒸汽通道道；3、采用回热热式凝汽器器4、设置空气气冷却区和和挡板5、为减小过过冷度，凝凝结水和汽汽气混合物物引出点距距离应远些些6、为减小凝凝结水被下下方水管冷冷却，增加加凝结水收收集板。教堂窗式布布置卵式布置带状布置将军帽布置置山形布置凝汽器压力力（真空度度）是表征征凝汽器工工作特性的的主要指标标。通常泛泛指的凝汽汽器压力是是凝汽器壳壳侧蒸汽凝凝结温度对对应的饱和和压力。但但是实际上上凝汽器壳壳侧各处压压力并不相相等。凝汽器内的的压力由与与之相对应应的饱和温温度ts来确定。凝汽器运行行控制参数数凝汽器压力力（真空度度）式中——凝汽器压力力Pco相对应的蒸蒸汽饱和温温度，℃；；——循环冷却水水进口温度度，℃；——循环冷却水水出、进口口温差，；；——汽轮机排汽汽温度与循循环冷却水水出口温度度之差。凝汽器热负负荷是指单单位时间内内凝汽器内内蒸汽和凝凝结水传给给冷却水的的总热量（（包括排汽汽、加热器器疏水等热热量）。凝汽器的热热负荷冷却水的进进口温度受到天气的的影响季节风向湿度冷却水温度度越低，凝凝汽器压力力越低，对对汽轮机的的经济运行行越有利。。但是冷却却水的进口口温度不取取决于凝汽汽器的运行行工况，而而取决于供供水方式、、气候条件件和所处地地区。冬季季的水温低低、所以真真空较好，，夏季的水水温高，真真空要差一一些。开式式供水比闭闭式供水的的水温低。。所以开式式供水的真真空较闭式式供水的真真空高。冷却水温升升冷却水温升升是凝汽器器冷却水出出口温度与与进口温度度的差值，，温升是凝凝汽器经济济运行的一一个重要指指标，温升升可监视凝凝汽器冷却却水量是否否满足汽轮轮机排汽冷冷却之用。。设计时时，选用的的额定负荷下下的温升一一般为5～7℃。汽轮机运行行时，排汽汽量决定于于外界的负负荷，运行行人员无法法控制。因因此，运行人员控控制冷却水水温升的办办法主要是是改变循环环水量即改改变循环倍倍率。循环倍率越越大，冷却却水温升越越小，凝汽汽器内的压压力越低。。前已叙述述，增大循循环水量应应控制在汽汽轮机背压压达到最有有利真空的的范围内。。现代凝汽汽式汽轮机机的m值在50～70范周内，多多流程凝汽汽器选用的的值较小，，单流程的的凝汽器选选用的值较较大。端差凝汽器压力力下的饱和和温度与凝凝汽器冷却却水出口温温度之差称称为端差。。减小t就要增大凝凝汽器冷却却面积Aco，因而使凝凝汽器造价价提高。所所以在设计计时t不宜选的过过小，一般t=3～5℃。对一定的凝凝汽器，端端差的大小小与凝汽器器冷却水进进口温度、、凝汽器单单位面积蒸蒸汽负荷、、凝汽器铜铜管的表面面洁净度、、凝汽器内内的漏入空空气量以及及冷却水在在管内的流流速有关。。随着季节、、机组负荷荷以及循环环水泵工作作情况的改改变，tw1、Dc及Dw等可能会发发生变化。。因此，运运行中凝汽汽器的压力力pc也会发生变变化。凝汽汽器不在设设计条件下下工作时的的工况称为为凝汽器的的变工况。。实际际运运行行中中，，若若端端差差值值比比端端差差指指标标值值高高得得太太多多，，则则表表明明凝凝汽汽器器冷冷却却水水管管脏脏污污，，致致使使传传热热条条件件恶恶化化。。端端差差增增加加的的原原因因有有：：凝凝汽汽器器冷冷却却水水管管水水侧侧或或汽汽侧侧结结垢垢；；凝凝汽器器汽汽侧侧漏漏入入空空气气；；冷冷却却水水管管堵堵塞塞；；冷冷却却水水量量减减少少等等。。排汽汽压压力力对对应应的的饱饱和和温温度度ts和凝凝结结水水温温度度tco之差差，，称称为为凝凝结结水水的的过过冷冷度度ts。一般般凝凝汽汽器器的的过过冷冷度度不不应应超超过过0.5～1℃℃。具有有过过冷冷度度的的凝凝结结水水，，要要使使汽汽轮轮机机消消耗耗更更多多的的回回热热蒸蒸汽汽，，以以使使它它加加热热到到预预定定的的锅锅炉炉给给水水温温度度，，增增大大了了热热耗耗。。同同时时，，过过冷冷度度也也使使含含氧氧量量增增加加，，从从而而加加速速管管道道腐腐蚀蚀，，所所以以过过冷冷度度要要尽尽可可能能小小。。凝结水过冷的的原因有：（1）凝汽器构造造上存在缺陷陷，管束之间间蒸汽没有足足够的通往凝凝汽器下部的的通道，使凝凝结水自上部部管子流下，，落到下部管管子的上面再再度冷却，从从而产生过冷冷却；（2）凝汽器水位位高，以致部部分铜管被凝凝结水淹没而而产生过冷却却；（3）凝汽器汽侧侧漏空气或抽抽气设备运行行不良，造成成凝汽器内蒸蒸汽分压力下下降而引起过过冷却；（4）凝汽器铜管管破裂，凝结结水内漏入循循环水（此时时凝结水质严严重恶化，如如硬度超标等等）；（5）凝汽器冷却却水量过多或或水温过低。。7、凝结水过冷度度ts空气来源新蒸汽带入低压部分漏气气漏入空气的影影响1、真空降低2、阻碍蒸汽凝凝结（如图）），致使端差差增大3、过冷度增加加：凝结水温温度和凝汽器器入口压力对对应的饱和温温度之差一般凝汽器的的过冷度不应应超过0.5～1℃。具有过冷度的的凝结水，要要使汽轮机消消耗更多的回回热蒸汽，以以使它加热到到预定的锅炉炉给水温度，，增大了热耗耗。同时，过过冷度也使含含氧量增加，，从而加速管管道腐蚀，所所以过冷度要要尽可能小。。凝结水过冷的的原因有：（1）凝汽器构造造上存在缺陷陷，管束之间间蒸汽没有足足够的通往凝凝汽器下部的的通道，使凝凝结水自上部部管子流下，，落到下部管管子的上面再再度冷却，从从而产生过冷冷却；（2）凝汽器水位位高，以致部部分铜管被凝凝结水淹没而而产生过冷却却；（3）凝汽器汽侧侧漏空气或抽抽气设备运行行不良，造成成凝汽器内蒸蒸汽分压力下下降而引起过过冷却；（4）凝汽器铜管管破裂，凝结结水内漏入循循环水（此时时凝结水质严严重恶化，如如硬度超标等等）；（5）凝汽器冷却却水量过多或或水温过低。。真空除氧亨利定律：当当水和气体之之间处于平衡衡状态时，水水中溶解的该该气体的量与与水面上该气气体得分压力力成正比。道尔顿定律：：混合气体的的总压力等于于各种成分气气体的分压力力之和。所以以水面上的气气体混合物的的全压力就等等于水蒸汽的的分压力和水水中溶解的各各种气体的分分压力之和。。真空除氧1)除氧给水必须须加热到一定定压力下的饱饱和温度，2)除氧给水应有有足够的与加加热蒸汽接触触的表面积，，以保证良好好的加热效果果。3)要迅速排出从从给水中分离离出的气体，，以降低除氧氧器内气体的的分压力。氧气在水中的的溶解量与温温度和压力的的关系水中残余氧量量与加热温度度不足的关系系真空泵水环式真空泵泵的系统抽吸能力的影影响因素转速转速升高，抽抽吸能力上升升真空泵的功耗耗增加速度与与抽吸能力增增加速度的平平方成正比增加转速来提提高抽吸能力力得不偿失冷却水温度冷却水温度下下降，抽吸能能力上升为了弥补水环环式真空泵所所建真空较低低的弱点，在在高真空时可可切换投入系系统中的喷射射器。该喷射射器的结构及及工作原理与与前面所讲的的喷射器相同同，但它没有有专门的工作作介质及射水水泵，而是靠靠气水分离器器与真空泵入入口所形成的的压差来引射射的。水环式真空泵泵在低真空时时抽气能力很很大，故在机组启启动时可快速速建立所需真真空。水环式真空泵泵运行方便可可靠，不易损损坏，噪音低低，耗电量小小，不需另设设供水泵或汽汽源。但价格较贵，而而且真空越高高，抽气能力力越小。国产引进型300MW及600MW机组上普遍采采用水环式真真空泵作为抽抽气设备。真空泵密封水水制冷装置凝汽器的变工工况真空随负荷、、冷却水进口口温度和循环环水量的变化化负荷增加，真真空下降对于已经投运运的机组，如如果面积和传传热系数一定定，端差和负负荷成正比凝汽器的变工工况DirtincoolingtowercorrosionManualcleaningCtcsmodelSingelpassstrainer凝汽设备运行行运行和监视真空进口蒸汽温度度出口凝结水温温度冷却水的进出出口水温循环水泵的功功耗冷却水在凝汽汽器前后的压压力过冷的原因分分析水质监视冷却塔冷却塔结构冷却塔传热机机理接触传热蒸发传热冷却塔冷却效效果侧风湿度运行防冻循环倍率