汽轮机组凝汽器端差影响因素及优化研究
CHINA?VENTURE?CAPITAL专题研究摘要：凝汽器端差是反映汽轮机组凝汽器换热效果的指标，直接影响凝汽器真空，进而影响机组的经济性。本文通过对影响凝汽器端差的一、二、三级因素做多元化的分析，获得了影响规律，绘制了逻辑关系图，提出了优化改造方案，取得了良好的节约能源的效果。关键词：凝汽器端差 总体传热系数 热负荷 循环水流量汽轮机组凝汽器端差影响因素及优化研究文 / 华电国际技术服务中心 宗绪东凝汽器真空对汽轮机机组供电煤耗率影响较大， 热力试验数据表明：凝汽器线kPa，机组汽耗率约升高 1.5％～2.5％，热耗率约升高 70kJ/(kWh)，供电煤耗率约升高 3～3.29g/(kWh)。 凝...
CHINA?VENTURE?CAPITAL专题研究摘要：凝汽器端差是反映汽轮机组凝汽器换热效果的指标，直接影响凝汽器真空，进而影响机组的经济性。本文通过对影响凝汽器端差的一、二、三级因素做多元化的分析，获得了影响规律，绘制了逻辑关系图，提出了优化改造方案，取得了良好的节约能源的效果。关键词：凝汽器端差 总体传热系数 热负荷 循环水流量汽轮机组凝汽器端差影响因素及优化研究文 / 华电国际技术服务中心 宗绪东凝汽器真空对汽轮机机组供电煤耗率影响较大， 热力试验数据表明：凝汽器线kPa，机组汽耗率约升高 1.5％～2.5％，热耗率约升高 70kJ/(kWh)，供电煤耗率约升高 3～3.29g/(kWh)。 凝汽器端差每升高 10℃，供电煤耗率约升高 1.5-2.5% [1] 。在凝汽器面积一定的情况下，凝汽器端差与循环水流量、凝汽器总体传热系数、凝汽器热负荷等有关。对应不同凝汽器入口水温，凝汽器端差一般控制在 3～7℃。 在正常运行中由于凝汽器汽侧空气含量大、冷却管道清洁度差等原因，经常造成凝汽器端差偏离正常范围， 导致机组凝汽器真空降低， 机组经济性降低。本文通过对华电国际公司近百台汽轮机组冷端性通开展现场性能诊断，系统分析了影响凝汽器端差的所有一、二、三级因素及其相互作用，制定了针对性的优化方案。1、凝汽器端差对机组经济性影响由文献 [2] 和文献 [3] 知，凝汽器压力、低压缸排汽温度可按下述公式计算：（1）t s =???????????????????????????????????????????????? （2）式中， p c 为凝汽器压力， t s 为低压缸排汽温度，t w1 为凝汽器入口水温，△t 为凝汽器循环水温升， t 为凝汽器端差。 D w 为进入凝汽器循环水流量，C p 为循环水的定压比容，A 为凝汽器冷却面积，K 为凝汽器总体传热系数，e 为指数 2.71828。由公式（1）、（2）能够准确的看出凝汽器端差升高，将造成低压缸排汽温度、凝汽器压力升高。2、凝汽器端差影响因素凝汽器端差理论计算公式：????????? （3）式中，D w 为进入凝汽器循环水流量，C p 为循环水的定压比容，A 为凝汽器冷却面积，K 为凝汽器总体传热系数，e 为指数2.71828。由公式 3 能够准确的看出，凝汽器端差主要受凝汽器冷却面积、凝汽器总体换热系数、循环水流量、凝汽器热负荷等影响。2.1 影响凝汽器端差一、二、三级要素当凝汽器面积确定后看，凝汽器端差受循环水流量、凝汽器热负荷、凝汽器总体传热系数三个第一要素直接影响，这三要素又受第二、第三要素影响，详见图 1。凝汽器热负荷对凝汽器端差是正向影响，即热负荷越大，凝汽器端差越大。凝汽器总体传热系数对凝汽器端差是反向影响，即凝汽器总体传热系数越大，凝汽器端差越小。循环水流量对凝汽器端差是正向、反向两方面影响：当 t/t3.92，端差随冷却水量的增加而增加；当 t/t3.92，端差随冷却水量的增加而减少。 正常运行中凝汽器端差高，凝汽器总体传热系数影响概率最大，循环水流量次之，凝汽器热负荷最低。从华电国际近百台机组运行分析看出，影响凝汽器端差大的重要的因素是真空严密性差、真空泵出力不足、凝汽器冷却管道清洁度差。图 1?凝汽器端差影响因素图2.2 凝汽器总体传热系数凝汽器总体传热系数理论计算公式 [4] ：（4）d 1 冷却管外径，d 2 冷却管内径，a w 水侧对流换热系数，a s 汽侧对流换热系数， 冷却管的导热系数，R f 为水侧污垢热阻。 当凝汽器入口水温升高时，水侧对流换热系数 a w 降低；当汽侧空气含量增加时，汽侧对流换热系数降低；当凝汽器水侧污垢热阻R f 增加时，汽侧对流换热系数降低。 从计算公式能看出，以上均会导致凝汽器总体传热系数降低。正常运行中因凝汽器换热系数异常导致凝汽器端差偏高现象最常见，影响凝汽器总体传热系数的最主要的要素是汽侧空气含量和凝汽器冷却管道清洁度。（1）汽侧空气含量对凝汽器压力的影响凝汽器汽侧空气含量大而真空泵无法抽出时，凝汽器总体传热系数降低，凝汽器背压升高。 以 300MW 机组为例，当凝汽器漏入空气量累积到某些特定的程度，空气分压力达到 25%以上时，凝11万方数据
