马岩昕

(黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000)

0 引言

某电厂2台300 MW供热机组于2007年建成投产，循环水系统由4台循环水泵(其中2台带高速循环水泵和低速循环水泵)、#1，#2机组各由2台凝汽器组成。在正常运行的情况下，当机组负荷大于60%时，采用2台循环水泵供1台机组的运行方式。为了节约厂用电，从2009年冬季开始，采用循环水系统启动2台低速循环水泵带2台机组的运行方式。

1 循环水系统的组成

循环水系统是由冷却水塔、循环水泵、清污机、胶球冲洗系统和凝汽器及有关设备组成的系统。

每台机组配2台循环水泵，循环水泵容量为 2×60%，循环水泵在设计条件下连续运行。在机组热耗保证(THA)工况下，夏季冷却倍率为60倍，春、秋季为51倍，冬季为36倍。夏季、冬季分别按1机2泵、1机1泵方式运行，春、秋季按2机3泵方式运行。循环水系统流程为：嫩江水→江岸泵→反应沉淀池→冷却水塔→拦污栅及清污机→循环水泵→液压控制出口蝶阀→凝汽器及辅机(板式换热器及水环式真空泵等)→循环水压力回水管→冷却水塔(蒸发一部分)。

凝汽器型号为N-17000-8，单壳体，对分双流程、表面式；冷却面积为17 000 m2，其上部与汽机排汽缸采用柔性连接(弹性补偿节)。

胶球清洗系统的主要设备包括收球网、胶球循环泵、装球室、分汇器、喷球器及手动球阀。

2 循环水系统的的工作原理

循环水泵的主要作用是将冷却水送入凝汽器内，冷却水吸收了在汽轮机内做完功的蒸汽的汽化潜汽，使其凝结成水后，再返回到冷却水塔循环使用。

循环水泵是保证凝汽式汽轮机安全、经济运行的重要部件，其运行工况的优劣直接影响着发电厂的安全发电和经济效益。因此，保持循环水泵在最佳工况下运行，是降低综合厂用电率的最有效办法，其工作原理如图1所示。

3 存在的问题

冬季2台机的真空度一直在-0.097 5 MPa以上，而300 MW供热机组的最佳真空度是-0.095 0 MPa，凝汽器的最佳真空度对指导汽轮机组的运行具有非常重要的意义。机组在冬季工况下运行，冷却水温很低，同样的冷却水量可以达到更高的凝汽器真空度，若凝汽器真空度高于其机组最佳真空度，就会白白消耗循环水泵的功率而毫无收益，造成了大量综合厂用电的浪费。

4 采取的措施及方法

(1)供热开始初期(本年度的10月15日至11月15日、次年的3月15日至4月15日)，2台机组启动2台高速循环水泵，循环水回水上双塔运行。此时，2台机组的冷却水塔还没有上挡风板，凝汽器水侧入口温度一般为16～20 ℃，因凝汽器水侧入口温度较高，白天负荷为250 MW，2台机组的真空度一般为-0.093 6 MPa，夜间负荷为210 MW，2台机组的真空度一般为-0.095 0 MPa左右。为了保证机组在最佳真空运行，采用了2台高速循环水泵带2台机组的运行方式。

图1 循环水系统的的工作原理

(2)从本年度的11月15日至次年3月15日，此时，室外已开始结冰，冷却水塔开始上挡风板，用冷却水塔挡风板控制凝汽器入口温度在10～15 ℃。要相应减少冷却水量，2台机组启动2台低速循环水泵，循环水回水上双塔运行且使凝汽器的真空度接近于最佳真空度-0.095 0 MPa。

(3)在室外温度下降较多，需要上大量挡风板，以防止挂冰太多，此时凝汽器的水侧入口温度增加到13～17 ℃，这时，要调节2台机组的LV阀(改变汽轮机的排汽量)的开关位置、在保证热网供热温度及不影响机组负荷的情况下，减小低压缸的排队汽量，控制机组的真空度在-0.095 0 MPa。

(4)运行人员应每隔2 h检查一次清污机，使杂草、填料、小石子等杂物不会进入凝汽器，以免凝汽器水侧出入口温差大，一旦发现凝汽器水侧出入口温差大于规定值，立即清扫凝汽器，以保证凝汽器水侧出入口温差，从而保证凝汽器的真空度在最佳状态。

(5)供热期间，胶球冲洗系统每隔5 d投入一次，投入胶球数量是凝汽器冷却水管数的10%～12%(700～1 400个)，胶球收球率在98%以上，一旦发现使凝汽器端差超过规定范围，应加大胶球的投入次数，直至凝汽器的端差达到规定值，避免因凝汽器的端差大而影响机组的最佳真空状态。

在机组供热运行时(保证供热温度、流量满足要求的情况下)，根据机组负荷的不同，调节LV阀门的开度，对凝汽器的真空度进行调整，具体情况见表1。

表1 LV阀门开度调节对真空度的影响

根据黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司机组供热管道布置及安装尺寸计算得出：LV阀管道ø1 219 mm，2根ø1 000 mm热网供热管道。供热期间，负荷为250 MW的锅炉主蒸汽流量为960 t/h，再热蒸汽进入中压缸的进汽量为747.12 t/h，汽轮机的排汽量为(539.99+31.85) t/h，热网最大抽汽量(即负荷250 MW时)为500 t/h，(因LV阀最小只能关至30%)所以，排入凝汽器的蒸汽量约为320.12 t/h。因供热时热网要求的温度是±3 ℃，热网供水流量为±300 t，所以，通过LV阀的调节，保持机组的最佳真空是可行的。在机组供热运行时(保证供热温度、流量满足要求的情况下)，机组负荷的不变，LV阀门的开度不变，通过拆装挡风板，改变凝汽器入口冷却水温度，对凝汽器真空度产生影响，见表2。

表2 拆装挡板对真空度的影响

循环水温度对汽轮机的凝汽器真空度的影响很大，循环水温度降低以后，白钢管的平均温度降低，白钢管两侧的水膜平均温度更低，传热系数降低，传热量减少。另一方面，由于循环水温度降低，传热对数平均温差增大，传热量增加，前者对传热的影响小，后者对传热的影响比前者大得多。因此，循环水温度降低以后，总的传热量增加，在排汽量一定的情况下，凝汽器的真空度会显著提高。

5 结论

通过认真分析原因，精心调整，在供热期间，2台机运行后,启动2台低速循环水泵，将凝汽器的入口温度控制在12～15 ℃，通过LV阀的调节，改变汽轮机进入凝汽器的蒸汽量,使真空度保持在-0.095 MPa的目标是能够实现的。这样，会节约大量的厂用电, 对机组经济运行也会起到非常重要的作用。

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