凝结水设计流量的计算

凝结水设计流量的计算

汉峰煤矿拥有两台660吨机组。该发动机的主机选择了西门子公司hms系列。加热系统由两台高氧化器和四个低氧化器组成。两台压力较高的低加疏水通过低加疏水泵进入凝结水管路系统。凝结水泵选用两台100%容量水泵。按照合同,汽水循环系统的主要设备均由外方供货。在电厂设计合同谈判阶段,中方按照当时国内行业标准的要求,将有关凝结水泵选型的具体方法写入了供货合同技术规范。在具体合同实施过程中,又对凝结水泵的选型进行了优化。11关闭水泵的初始方案结合初设时当时的行业标准,确定凝结水泵选型的主要方法如下:(1)设计流量qd设计流量采用如下公式计算:qd=(qVWO+0.02qVWO)×1.10+qss(1)式(1)中,qd为凝结水泵的设计流量;qVWO为VWO工况下的凝结水设计流量;0.02qVWO为考虑的汽水损失项;系数1.10为考虑10%裕量的系数;qss为VWO工况下流经低加疏水泵的流量。(2)设计压力和动态压差设计扬程采用如下公式计算:Hd=Hs+1.15Pdea+Hdyn(2)式(2)中,Hd为凝结水泵的设计扬程;Hs为除氧器至凝汽器的静态压差;1.15Pdea为VWO工况下除氧器压力并考虑15%压力裕量;Hdyn为设计流量下由凝汽器至除氧器管路系统的动态压差,包括管道、弯头、接头及大小头、流量测量元件、阀门及滤网、及加热器设备的动态压损。上述参数的计算,与合同谈判时电力行业标准中的要求比较接近,可参见文献。(3)凝结水系统的运行特性按照上述参数的计算方法,计算得到凝结水泵的设计流量及扬程分别为533kg/s及34bar。系统的运行特性曲线如下图1所示。凝结水泵特性曲线与系统阻力曲线之间的差值被凝结水调节阀节流,由图中可以看到,在VWO工况下凝结水主调节阀节流压力为12.5bar,在额定出力工况下节流压力为15.2bar。两种工况下由节流所造成的功率损失分别约为670kW及740kW。2设计与设计之间的优化合同实施阶段,为了减少正常运行工况下的节流损失功率,于1998年对凝结水泵的设计参数进行了优化。(1)疏水凝汽器+合理集水式3式优化后的设计流量采用如下公式计算:qd=(qVWO+0.02qVWO)+qss(3)式(3)中,各项参数的含义同式(1)。由于考虑到了低加疏水泵事故状态时疏水全部疏至凝汽器,可以不再考虑额外的设计裕量。VWO工况下,低加疏水泵流量qss约为14%的凝结水设计流量qVWO。(2)设计动态压差hs及除氧器压力hs的设计优化后的设计扬程仍采用公式(2)进行计算。除氧器至凝汽器的静态压差Hs及除氧器压力(含15%的设计裕量)1.15Pdea与初始方案相同。但动态压差Hdyn由于设计流量的减小而随之减小。(3)水泵运行特性分析按照上述优化参数的计算方法,计算得到优化后凝结水泵的设计流量及扬程分别为490kg/s及30bar。优化后水泵的运行特性曲线如图1中所示。可以看到,优化后VWO工况及额定出力工况下凝结水主调节阀节流明显减小,两种工况下的节流压力损失分别减少为7bar和10bar,由节流所造成的功率损失分别减少为370kW及490kW。与初始选型方案相比,节能效果明显。(4)设计流量计算按照文献最新行业标准,凝汽式机组凝结水泵的设计流量采用如下公式:qd=(q凝汽量+q正常疏水+q补水)×1.10(4)设计扬程采用如下公式:Hd=Hs+1.15Pdea+H′dyn+P凝汽器(5)式(5)中,H′dyn的含义为按最大凝结水量(式4中三项流量之和)计算出的凝汽器热井至除氧器的动态流动阻力,外加10%至20%的裕量。比较式(3)与式(4)的泵设计流量的计算,可以看到式(3)中前两项等同于式(4)中前三项。式(3)中低加疏水泵流量相当于14%设计凝结水量。这说明优化方案中的计算方法比行业标准中方法裕量稍大。比较式(2)与式(5)泵设计扬程的计算,可以看到两者主要差别在于系统流动阻力计算。由于优化方案中式(2)的流动阻力计算是以泵的设计流量为基准的,而此设计流量约为式(4)中最大凝结水量(三项流量之和)的1.14倍。流动阻力与系统流量可以认为是平方关系,因此,可以计算出优化方案中确定的流动阻力比按照行业标准计算出的阻力偏大约10%。但优化方案的优点是,在低加疏水泵事故停运时,凝结水泵仍可正常运行;而按照目前的行业标准,此时需开启备用凝结水泵,排除低加的事故疏水。3优化方案与标准计算方法的比较(1)介绍了邯峰电厂660MW机组的凝结水泵选型及优化过程,通过选型优化,取得了显著的节能效果。(2)将水泵选型