運行實踐表明,真空變化lkPa,機組熱耗變化約為70kJ/(kW?h),標煤變化3~
3.2g/(kW?h)。
2.凝結(jié)水過冷度
凝結(jié)水溫度低于汽輪機排汽壓力下的飽和溫度稱為凝結(jié)水過冷度。凝結(jié)水過冷度較
大,意味著被循環(huán)水帶走的熱量增加,系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性下降。一般過冷度增加1℃,發(fā)電
廠的燃料消耗量約增加O.1%~0.15%。另外,凝結(jié)水過冷會使凝結(jié)水中含氧量增加,引
起管道腐蝕。
3.冷卻管傳熱系數(shù)
由于循環(huán)水并不是足夠的潔凈,因此在循環(huán)過程中,必定會在傳熱設備上造成不同程
度的結(jié)垢。結(jié)垢會使冷卻管的傳熱系數(shù)大大降低,即使只有厚O.25mm的水垢也可以使
傳熱系數(shù)下降31.2%。另外,由于結(jié)垢,冷卻管的腐蝕將會更加嚴重,對機組的安全運
行極其不利。
4.凝汽器端差
凝汽器排汽壓力對應的飽和溫度與凝汽器循環(huán)水出口溫度差稱為凝汽器端差。凝汽器
端差取決于凝汽器單位蒸汽負荷、傳熱系數(shù)和冷卻水流量,另外,還必須考慮真空系統(tǒng)漏
汽量和冷卻水管表面污染程度。而傳熱系數(shù)本身又受很多因素的影響。在負荷和冷卻水量
一定的條件下,端差增大,往往是凝汽器管束內(nèi)表面臟污及汽側(cè)積存過量空氣所致。端差
大將使真空惡化,降低機組的經(jīng)濟性。據(jù)計算,對于iOOMW機組,冷卻水溫在20。C時,
端差增加1℃,機組煤耗上升1.4g/(kW?h)。冷卻水溫越高,對煤耗的影響越大。運行
中要密切監(jiān)視端差的變化情況,以便于及時采取措施進行相應的處理,使凝汽器始終運行
在良好的狀態(tài)。
另外,隨著單機容量的增加,對機組真空嚴密性要求也更加嚴格。真空系統(tǒng)嚴密性要
求見表5—1。
(二)提高凝汽器真空度的途徑
1.降低凝汽器熱負荷 ?
目前大部分汽輪機采用表面式凝汽器。由于有熱阻存在,冷卻水溫總是比凝結(jié)水溫要
低,熱經(jīng)濟性差。排汽量越大,則蒸汽凝結(jié)放出的熱量就越多,冷卻介質(zhì)需帶走的熱量越
多。然而冷卻水流量、傳熱面積、循環(huán)水溫度是受生產(chǎn)成本所限制的,為了減輕凝汽器熱
負荷,提高機組熱效率,可以在凝汽器喉部增設一套裝置,具體方法有以下兩種:
一種是在凝汽器上部、排汽缸喉部的有限空間里,加裝一個表面式加熱器,其入口與
工業(yè)水系統(tǒng)連接,出口送至化學供水系統(tǒng)加熱生水。通過這種方式,一來可以吸收排汽的
熱量,減輕凝汽器的熱負荷;二來可以吸收排汽的熱量來加熱生水,達到節(jié)約能源的作
用,從而提高機組的熱經(jīng)濟性。這種方法的缺陷有兩個方面:一是新裝生水加熱器銅管排
列安裝在機組凝汽器冷卻水銅管上方,存在汽阻問題;二是增加了凝汽器支撐的質(zhì)量載
荷。因此,方案設計與施工應盡量避開缺點,從而獲得盡可能好的改造效果。另一種是在
凝汽器喉部增加一套霧化式噴頭,通過接觸式傳熱,可吸收部分蒸汽凝結(jié)熱,使部分補充
的除鹽水在凝汽器內(nèi)形成一個混合式凝汽器,從而減輕表面式凝汽器的熱負荷,提高真
空。這套裝置的關鍵是選好噴嘴,確保噴射后的霧化水空間充滿度要大、壓差要??;其次
需合理設置噴嘴間的相互位置。噴嘴減溫雖然效果好,但已形成的凝結(jié)水在管束上黏附形
成水膜,不利于管束傳熱。同時,凝結(jié)水在自上而下滴落的過程中會遇到冷卻水管的再冷
卻,造成凝結(jié)水的過冷度,從而影響整個機組的經(jīng)濟性。因此,并不是噴人的冷卻水流量
越大,越有利于真空的提高,經(jīng)濟性越好。冷卻水量與排汽量的比例應由試驗來確定。
2.清洗冷卻面
在凝汽器中,污垢熱阻有時會成為傳熱過程的主要熱阻,須給予足夠的重視。運行
中,循環(huán)冷卻水采用經(jīng)過嚴格預處理的廠內(nèi)水,同時合理安排冷卻面清洗周期,一般采用
二步法(干洗法和酸洗法)來清洗。冷卻面結(jié)垢對真空的影響是逐步積累和增強的,因此
判斷冷卻面是否結(jié)垢時,應與冷卻面潔凈時的運行數(shù)據(jù)作比較。結(jié)垢可使凝汽器冷卻管內(nèi)
的阻力損失增大。初期的結(jié)垢較松,污泥多,可用干洗法:利用汽輪機日開夜停的機會,
選用除氧器的熱水灌滿凝汽器的汽側(cè),冷卻管內(nèi)用風機吹干,泥垢發(fā)生龜裂后,用冷水沖
掉。當凝汽器冷卻銅管結(jié)有硬垢,真空下降已無法維持正常運行時,則需進行酸洗:可選
用濃度5%的有機酸(氨基磺酸)作為主洗劑,對銅管進行清洗。腐蝕速率小于標準
1/(m。?h)時,加0.5%的酸緩蝕劑和銅緩蝕劑、適量滲透劑、0.2%氫氟酸,水溫在
40。C左右,流速0.1m/s,進行循環(huán)清洗。當酸度連續(xù)兩次測定一致時,清洗結(jié)束。然后
用高位冷卻塔水源大流量反沖洗,加工業(yè)磷酸三鈉,循環(huán)中和后排放。酸洗后銅管呈黃銅
色,表明未發(fā)生過洗現(xiàn)象。由于循環(huán)水的含鹽量較低,故運行一段時間后,銅管表面可生
成一層致密Cu(OH)z保護膜,使銅表面與水隔離,抑制腐蝕。
還可以在真空冷凝器的每根管內(nèi)
設置一條可以旋轉(zhuǎn)的塑料紐帶(如圖
5—1所示)。運行時,在具有一定流速
(一般要求0.7m/s以上)的冷卻水流
帶動下,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)紐帶的側(cè)刃對垢層
進行周向刮掃,使管內(nèi)的水垢的得到連續(xù)清洗。
3.提高真空系統(tǒng)的嚴密性
定期對喉部以下凝汽器汽側(cè)和真空系統(tǒng)進行灌水檢漏,消除喉部、管道接頭、水位計
連通接頭、凝結(jié)水泵軸端密封裝置等處的漏汽點;檢查清理抽氣器的噴嘴,保證其抽氣效
率;根據(jù)負荷的變化,合理調(diào)整汽輪機軸封蒸汽壓力;經(jīng)常檢查負壓系統(tǒng)的閥門;加強射
汽抽氣器的運行調(diào)整,法蘭處不應有松動現(xiàn)象。
4.降低冷卻水溫
在開式循環(huán)系統(tǒng)中,冷卻水溫完全由自然條件決定;而在閉式循環(huán)系統(tǒng)中,冷卻水溫
度不僅受大氣溫度和相對濕度的影響,還取決于循環(huán)水設備(主要是冷水塔)的運行狀
況。冷水塔運行不良,其出口水溫將明顯升高。要保證水塔正常運行,應落實維護責任
制,定期檢查水塔內(nèi)部噴嘴、濺水碟、配水槽、填料等運行狀態(tài),發(fā)現(xiàn)缺陷及時處理。
5.控制凝汽器出入口溫差
凝汽器出人口溫差反映循環(huán)水量的大小,一般控制值為8~10。C。
冷卻水量對凝汽器的性能的影響主要為兩個方面:①冷卻水量的變化同熱負荷變化一
樣,使冷卻水溫度升高和端差發(fā)生變化,從而影響飽和溫度和真空;②冷卻水量的變化改
變了凝汽器管內(nèi)流速,使總體傳熱系數(shù)發(fā)生變化,同樣影響凝汽器真空。
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