在熱力發(fā)電廠中(zhōng)，較大(dà)的(de)能量損(sǔn)失在冷端(duān)系統，其性能(néng)好壞對(duì)機組的經濟性(xìng)影響(xiǎng)非常大，而(ér)很多電廠的(de)冷端系(xì)統(tǒng)與(yǔ)設計(jì)工況點相(xiàng)差甚遠，存在很大的(de)節能空間。本文(wén)通過對某電廠(chǎng)的冷端系(xì)統的各個設(shè)備性能(néng)技術分析以及(jí)水泵(bèng)功能操作(zuò)，進行(háng)系統性優(yōu)化與改進(jìn)，充分(fèn)利用冷端(duān)系統(tǒng)各個(gè)設備的性(xìng)能(néng)，使機(jī)組達到(dào)更佳(jiā)經濟運行(háng)狀态，節(jiē)能效果(guǒ)顯著(zhe)。

1  汽輪機冷(lěng)端系(xì)統各設備(bèi)的主要技術規(guī)範

a、凝汽(qì)器(qì)

凝汽器型号為n-38000-1，主要(yào)性能(néng)參數如下：

b、循(xún)環水泵(bèng)

循環(huán)水泵采用(yòng)長沙水(shuǐ)泵(bèng)的立(lì)式斜流泵，循環(huán)水系(xì)統采用帶冷(lěng)卻(què)塔的(de)二次(cì)循環水系(xì)統，擴大單元制(雙機供水系(xì)統之間(jiān)采用(yòng)聯絡管系(xì)統，聯絡管(guǎn)管徑(jìng)為φ2000mm)。

循(xún)環水泵型(xíng)号； 88lkxa-26；型(xíng)式(shì)：濕(shī)井式(shì)、固定葉片、轉子(zǐ)可抽式(shì)、立式斜(xié)流泵(bèng)；立式并列(liè)布置；單基礎支撐循(xún)環水泵性能參數：

c、冷水塔(tǎ)

冷水(shuǐ)塔面積為(wéi)9000m2，自然通風(fēng)，循環水幹(gàn)管管(guǎn)徑為3000mm，設計(jì)循環水流量為64800t/h；帶十字擋(dǎng)風牆(qiáng)。

淋水填(tián)料采(cǎi)用聚氯乙烯改性(xìng)塑料片(piàn)制(zhì)成，波型為雙s波；淋水闆外形(xíng)規格為(wéi)1000×500×500mm、1000×400mm，片距30mm，片材厚度(dù)為0.40(±0.03)mm，每(měi)立方(fāng)米組裝體(tǐ)質量約為20kg/m3；淋水填料(liào)的組(zǔ)裝高度為0.8m、1.0m、1.2m，由塔(tǎ)中心向(xiàng)外分别(bié)布置(zhì)。

噴濺(jiàn)裝置(zhì)采用西安(ān)院技(jì)術的(de)tp-Ⅱ型噴嘴組(zǔ)，與配水管聯接(jiē)采用耳邊接頭(tóu)，材質為(wéi)abs工(gōng)程塑(sù)料。

塔(tǎ)芯(xīn)頂(dǐng)端加(jiā)一pvc除(chú)水器，采用(yòng)160—45型(xíng)改性聚氯乙(yǐ)烯塑料(liào)，弧(hú)片形(xíng)狀為等厚兩邊(biān)卷邊，長(zhǎng)度(dù)1000mm，片厚0.8±0.1mm。

d、水環(huán)真空泵

抽(chōu)真空(kōng)系統(tǒng)采用串聯式(shì)，每台機組配(pèi)備(bèi)三台真(zhēn)空泵(bèng)，設計是兩(liǎng)用一備。

水(shuǐ)環真(zhēn)空(kōng)泵采用廣東(dōng)佛山水泵(bèng)廠的産品，型号是改(gǎi)進型2bw4353-oek4，不(bú)配(pèi)備大(dà)氣噴射器；其性能參數如(rú)下：

2  冷(lěng)端設備性(xìng)能分析及改進(jìn)思路

冷端(duān)設(shè)備性能(néng)重要(yào)的指标(biāo)有(yǒu)兩個：

一是凝汽(qì)器的(de)真空，另一個指(zhǐ)标是循(xún)環(huán)水泵(bèng)電耗。另外從熱力系統(tǒng)角度考(kǎo)慮凝結水(shuǐ)過冷度也(yě)是一個重(zhòng)要經濟性(xìng)指标(biāo)。凝(níng)汽(qì)器本身是(shì)個換熱(rè)器，評價其性(xìng)能優劣重(zhòng)要指标(biāo)是(shì)凝汽(qì)器端(duān)差。要想獲(huò)得更佳真空，主(zhǔ)要措(cuò)施(shī)是降低循環水溫(wēn)度和(hé)降低(dī)凝汽器端(duān)差。對于循環水(shuǐ)泵電(diàn)耗，主要是(shì)考慮(lǜ)循環(huán)水(shuǐ)泵(bèng)經濟(jì)調度(dù)運行(háng)。

在設計(jì)階段，結(jié)合東汽廠600mw級汽(qì)輪(lún)機末級葉片特點(diǎn)及本(běn)地的(de)水文條件，凝汽(qì)器背(bèi)壓選為5.2 kpa（a）[lp/hp  4.6/5.8 kpa（a）]。凝(níng)汽器循(xún)環(huán)倍率(lǜ)按60計算，凝(níng)汽器(qì)理論計算(suàn)面積為30000m2，加10%裕量後設計面積為(wéi)33000m2；在後(hòu)來的(de)優化設計(jì)中，經過技術研(yán)讨及經濟技術性分析(xī)，結(jié)果選(xuǎn)定凝(níng)汽(qì)器面積(jī)為38000m2，這(zhè)一點在日後運行中經濟(jì)效益得到明顯體現(xiàn)，凝(níng)汽器面(miàn)積增加端差明顯減(jiǎn)小(xiǎo)，實際運(yùn)行(háng)中比部分其(qí)它600mw級機組的36000m2凝(níng)汽器真空(kōng)要好0.2～0.3kpa。

為了(le)**凝汽(qì)器端差達(dá)到優(yōu)值，我們采取了一系(xì)列措施(shī)，主要有(yǒu)定期采用(yòng)高壓(yā)大流量(liàng)清(qīng)洗方(fāng)式清(qīng)洗(xǐ)凝汽器(qì)換(huàn)熱管(guǎn)；盡可能(néng)提高凝汽器真(zhēn)空嚴密(mì)性(xìng)；嚴格按制(zhì)循(xún)環水水(shuǐ)質，**凝汽器(qì)換熱管(guǎn)不結垢(gòu)污；膠(jiāo)球系統24小(xiǎo)時不(bú)間斷(duàn)地投(tóu)入運行；**主機水環真(zhēn)空泵(bèng)的出力等。

降低循環水溫(wēn)度主(zhǔ)要**冷(lěng)水(shuǐ)塔(tǎ)性能達到(dào)更佳(jiā)，為此我(wǒ)們也采(cǎi)取了(le)一系(xì)列的(de)措施(shī)，主(zhǔ)要有在(zài)填料與水(shuǐ)泥支(zhī)撐梁之間增加(jiā)一個玻璃鋼托架；控制水塔進(jìn)水水質；定期清(qīng)理水(shuǐ)塔沉(chén)積物(wù)；定期檢查填料(liào)噴嘴等(děng)有無損(sǔn)壞；水塔流(liú)量是否分配(pèi)均勻等(děng)。

為了經濟(jì)調(diào)度(dù)循環水泵(bèng)，降低(dī)循環(huán)水泵電耗(hào)，我們(men)請(qǐng)西安熱(rè)工研究(jiū)院對冷(lěng)端系統進行性(xìng)能診斷及(jí)優化(huà)試驗(yàn)。西安院根(gēn)據試驗(yàn)結(jié)果提供了(le)機組不同(tóng)負荷和不同循環冷卻水溫度(dù)下循環水泵的(de)運行方式(shì)和機組運(yùn)行(háng)背(bèi)壓。根據西安院(yuàn)的(de)循(xún)環水(shuǐ)泵(bèng)性(xìng)能試驗和循環水系(xì)統阻(zǔ)力特(tè)性試驗，我們對(duì)循環(huán)水泵(bèng)電(diàn)機(jī)進行(háng)雙速改(gǎi)造(zào)。

3  冷端(duān)系統優化方案(àn)與改進措(cuò)施

a、凝汽(qì)器(qì)

為了(le)**凝汽(qì)器端差，每年停(tíng)機檢修(xiū)期間請(qǐng)專業的清洗隊(duì)伍對(duì)凝汽器進(jìn)行高(gāo)壓(yā)大(dà)流量(liàng)沖洗。至高清洗(xǐ)壓力可(kě)達(dá)40 mpa，清洗(xǐ)後凝(níng)汽(qì)器換熱(rè)管内壁可見金(jīn)屬本色。這(zhè)大大(dà)降低換熱管的(de)水側傳熱(rè)熱阻(zǔ)，降低了(le)凝(níng)汽器(qì)端差(chà)。

為了降低(dī)汽側(cè)傳熱(rè)熱阻(zǔ)，我們(men)盡可能的(de)提高凝汽(qì)器的真空嚴密(mì)性。為了**真(zhēn)空嚴密性(xìng)，在(zài)日常運(yùn)行中(zhōng)，我們采用(yòng)氦質(zhì)譜檢漏儀，對容(róng)易漏空(kōng)的地方(fāng)進憲(xiàn)定(dìng)期(qī)檢查，容易漏空的主(zhǔ)要地方有(yǒu)：小機排汽管(guǎn)的人孔(kǒng)門、防爆門；小機(jī)缸體(tǐ)下部(bù)的軸(zhóu)封(fēng)回(huí)汽管法蘭(lán)；小機(jī)排汽管法(fǎ)蘭；七八号低加(jiā)水位計(jì)法蘭；凝(níng)汽器水位(wèi)計；高低(dī)壓疏水(shuǐ)擴容(róng)器人(rén)孔(kǒng)門法蘭；四級(jí)低(dī)加(jiā)的事(shì)故疏(shū)水閥後管道法(fǎ)蘭；主機軸封回(huí)汽管；給水(shuǐ)泵密封水回水(shuǐ)水封(fēng)系統；與凝汽器(qì)汽側直接(jiē)相連(lián)的放水放(fàng)汽門；低壓缸防(fáng)爆膜(mó)等等(děng)。對(duì)于(yú)軸封回汽管是(shì)否内漏(lòu)也(yě)可通過對比軸加風(fēng)機電(diàn)流進行輔(fǔ)助判斷(duàn)，并(bìng)在停(tíng)機檢(jiǎn)修時進入低壓缸内(nèi)部檢(jiǎn)查進一步确認(rèn)漏空(kōng)與(yǔ)否。在每(měi)次停機檢修期間，對(duì)凝汽器進(jìn)行灌水(shuǐ)查漏，查(chá)找到的(de)漏點進(jìn)行及時處理，确(què)保灌水查漏後(hòu)無漏水的地方(fāng)。經過近兩(liǎng)年的(de)努力(lì)，兩台機組(zǔ)的真(zhēn)空(kōng)嚴密性(xìng)達到非(fēi)常(cháng)好(hǎo)的水平，下表是值(zhí)長日志的記錄(lù)：

化學人員對循(xún)環水水質(zhì)進行(háng)嚴格(gé)控制，循環(huán)水濃縮倍(bèi)率控(kòng)制低一(yī)些，并合(hé)理使(shǐ)用(yòng)阻垢劑(jì)，**了凝汽器換熱(rè)管不結垢(gòu)，并合理殺菌，減(jiǎn)少換(huàn)熱管内壁的泥垢，這都對凝汽(qì)器(qì)端差産生非(fēi)常重要的正面(miàn)效果。

另外，膠球(qiú)系統(tǒng)24小時(shí)不間(jiān)斷運行。膠(jiāo)球采用上海(hǎi)達(dá)極的(de)中硬度球，每月(yuè)定期補換新球(qiú)，這能很(hěn)好的清(qīng)除凝汽器換換熱管内壁(bì)的泥垢。大大降低凝(níng)汽器(qì)水(shuǐ)側(cè)傳熱熱阻。

為了(le)**凝汽(qì)器凝(níng)結(jié)水(shuǐ)過冷(lěng)度(dù)盡可能的小(xiǎo)，凡是進入(rù)凝汽(qì)器的各(gè)種疏水(shuǐ)嚴格(gé)按(àn)系(xì)統設(shè)計走(zǒu)管路(lù)，進入(rù)凝汽器的接口全部位(wèi)于熱井水位以下(xià)，以充(chōng)分利用疏水的(de)熱量，以此來降(jiàng)低凝結水(shuǐ)過冷(lěng)度。

b、水環真空泵

水環真(zhēn)空(kōng)泵的(de)主要(yào)功(gōng)能是抽走凝(níng)汽器汽側(cè)的不凝結氣體(tǐ)，以此來達到降(jiàng)低汽側(cè)傳(chuán)熱熱阻目(mù)的。所以水(shuǐ)環真(zhēn)空泵(bèng)的抽(chōu)氣能(néng)力要求較(jiào)高。為(wéi)了增加(jiā)真(zhēn)空泵的抽(chōu)氣能(néng)力，我們對(duì)水環真空(kōng)泵進(jìn)行了(le)改造(zào)。真空(kōng)泵換(huàn)熱器(qì)增加了一路中央空調的(de)冷凍水，因(yīn)其水溫低(dī)，大(dà)大增加了真(zhēn)空泵的抽(chōu)吸能力。另(lìng)外，不(bú)配備大氣噴射(shè)器，因為增加大(dà)氣噴(pēn)射(shè)器後，真(zhēn)空泵組的抽氣(qì)能力(lì)隻大氣噴射器的抽氣能(néng)力，而(ér)大(dà)氣噴射(shè)器的(de)抽氣能力遠低于(yú)水環真(zhēn)空泵。

另外，因(yīn)兩(liǎng)台機組(zǔ)的(de)真空嚴密性非(fēi)常好，我們對真空泵(bèng)進行節能雙速(sù)改造(zào)，轉速由590rpm降(jiàng)至490rpm，日常運行中(zhōng)，每台機組隻需(xū)要轉(zhuǎn)一台低速(sù)真空泵即可。因(yīn)真空(kōng)泵轉速低，這對泵的汽蝕(shí)情況有了很大的改善。

c、冷水塔(tǎ)

2009年8月份我們請(qǐng)西安熱工院做(zuò)冷卻塔(tǎ)性(xìng)能試(shì)驗，經過(guò)計(jì)算發(fā)現冷(lěng)卻塔(tǎ)冷卻(què)幅高(gāo)與設計值(zhí)相比大2℃左右，冷卻塔(tǎ)水溫降與(yǔ)設計值(zhí)相(xiàng)比小3℃左右(yòu)。結果分析(xī)冷卻塔性能差(chà)的主要(yào)原(yuán)因是(shì)當時的循環水水質(zhì)差造成的(de)。另外，冷水(shuǐ)塔原(yuán)設計(jì)有一點不(bú)足，填料直接放(fàng)在小水泥支撐(chēng)梁上，而(ér)水泥梁(liáng)較寬(kuān)，達80mm，其(qí)截面(miàn)積達1200m2，而(ér)整(zhěng)個冷水塔(tǎ)冷卻通風(fēng)面積才9000m2，在(zài)水質(zhì)差時(shí)小水泥支(zhī)撐梁(liáng)上積(jī)滿了污泥(ní)雜物等，完(wán)全不通風，整個塔的通風受阻現象較為嚴重。在幾(jǐ)次小修中(zhōng)，我們發現(xiàn)冷卻(què)塔填料上結垢(gòu)較多，由于填料(liào)片間隙(xì)遠小于(yú)水泥支撐梁梁寬，當(dāng)結(jié)垢達到(dào)一定(dìng)程度(dù)時(shí)，支撐梁上兩(liǎng)三片(piàn)填料間隙沉積(jī)非常多(duō)的污泥(ní)垢，此兩三片填(tián)料間隙因污泥垢堵(dǔ)塞無(wú)法通(tōng)風，影響(xiǎng)了(le)通風(fēng)冷卻(què)效果(guǒ)。為此(cǐ)在水(shuǐ)泥支撐梁(liáng)上安放玻璃鋼托架，托架之上(shàng)再放填(tián)料(liào)，這樣(yàng)增加冷卻塔的(de)通風冷卻(què)面積(jī)。

化學運行人(rén)員(yuán)嚴格控制水塔(tǎ)進水(shuǐ)水質，在夏季時水源地渾(hún)水時(shí)采(cǎi)取(qǔ)臨時(shí)預案，加(jiā)強反應(yīng)沉澱(diàn)池(chí)的加藥與排污(wū)，**水塔進(jìn)水濁度，另外增(zēng)加(jiā)反滲透補水量，以(yǐ)**循環水水(shuǐ)質要求。

每年大(dà)小修時，安排人(rén)員清(qīng)理水(shuǐ)塔沉積物(wù)，徹(chè)底(dǐ)清理(lǐ)水塔水(shuǐ)池(chí)所有的雜物(wù)，并清理(lǐ)前池流(liú)道(dào)。并安(ān)排填(tián)料廠家人(rén)家全面檢(jiǎn)查填料、噴(pēn)嘴等有(yǒu)無(wú)損壞(huài)，并及時更換。日(rì)常運行中(zhōng)定期(qī)檢查(chá)冷水塔流量是否分(fèn)配均勻(yún)，并(bìng)在停(tíng)機時調整配水管。

d、循環水泵

為了降低(dī)循環水(shuǐ)泵電耗，并(bìng)實現經濟(jì)調度循環(huán)水泵，我們(men)請西安熱(rè)工(gōng)研究院(yuàn)對冷(lěng)端系(xì)統進(jìn)行性(xìng)能診斷及(jí)優化試驗(yàn)。提出了機組不同負(fù)荷和不同循環(huán)冷卻(què)水溫度下(xià)循環水泵(bèng)的運(yùn)行方式、機組運(yùn)行背(bèi)壓。同(tóng)時進行循環(huán)水泵性(xìng)能試(shì)驗和(hé)循環水系統阻力特(tè)性試(shì)驗(yàn)，并(bìng)且(qiě)繪(huì)制循環水泵的(de)流量、揚(yáng)程、軸功率和(hé)效(xiào)率等性能曲線及(jí)循環水系(xì)統阻力特(tè)性曲線，根(gēn)據循環水泵性能及循環(huán)水系統阻(zǔ)力特性，提(tí)出循(xún)環水泵電(diàn)機雙(shuāng)速改(gǎi)造方案。

改(gǎi)造方案(àn)的主要内容(róng)是(shì)：循環水泵(bèng)電機是(shì)籠型(xíng)異步電動(dòng)機，通(tōng)過用一套定子(zǐ)繞組在(zài)改變其(qí)接線方式(shì)後且(qiě)不添(tiān)置(zhì)和改變(biàn)任何設備的情(qíng)況下，實現電機(jī)兩種速度(dù)，從而(ér)實現(xiàn)循環(huán)水泵(bèng)能雙速運轉。我(wǒ)們請專業電機廠家把電(diàn)動機在16極和18極的繞組引線(xiàn)全(quán)部引(yǐn)出，在(zài)電機中性(xìng)點接線盒旁邊重新設置一個(gè)雙速(sù)切換的出(chū)線箱(xiāng)，通過改變(biàn)接線端(duān)子上連接片(piàn)的連接(jiē)位(wèi)置，即可改(gǎi)變電(diàn)動機的(de)極(jí)數，從(cóng)而達到改(gǎi)變轉(zhuǎn)速的目的，整個(gè)電氣系統不需變動。改造(zào)後循(xún)環水泵(bèng)可實現(xiàn)兩種(zhǒng)轉(zhuǎn)速：370r/min和330r/min。

改(gǎi)造後循環水泵的運行(háng)方式如(rú)下：

循(xún)環水(shuǐ)泵運(yùn)行方式

循(xún)環水泵經(jīng)過雙(shuāng)速改(gǎi)造和(hé)優化運行方式改進後，凝汽器真空并沒有降(jiàng)低的情況下，循(xún)環水泵(bèng)平(píng)均每年節約(yuē)電量約800萬度電(diàn)。循(xún)環水(shuǐ)泵雙速改造後(hòu)，通過(guò)加強(qiáng)化學(xué)監督循環(huán)水水(shuǐ)質，及(jí)時調整加藥方式(shì)，并(bìng)24小時(shí)不間(jiān)斷投入膠(jiāo)球(qiú)系統，凝汽器(qì)換熱(rè)管内部并沒有(yǒu)發生結垢等現象。說明循(xún)環水泵雙(shuāng)速改(gǎi)造非(fēi)常成功。