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汽机排汽在回水管内加热空冷凝结水之弊 ? 20?热机技术 第2期 2007年06月 汽机排汽在回水管内加热空冷凝结水之弊 中南电力设计院徐传海 [内容提要]重点介绍用汽机排汽在回水管内加热空冷凝汽器凝结水的弊端.简要介绍为漳山发电公司二期工 程600MW直接空冷机组专门设计的多功能排汽装置,并建议该工程重新考虑使用此排汽装置. [关键词]回水管内汽机排汽加热凝结水弊端多功能排汽装置 1前言 山西漳山发电有限责任公司二期扩建两台 600MW亚临界直接空冷机组,主机由上海三大 动力公司生产,空冷凝汽器选用SPX公司生产的 三排管空冷凝汽器.每台机组的空冷凝汽器配 48台顺流凝汽器,16台逆流凝汽器和64台变频 调速风机. 众所周知,冬季运行时空冷汽轮机的排汽压 力低,排汽容积流量大,排汽管道,顺流凝汽器, 逆流凝汽器的压降大,凝结水的过冷度大,凝结 水的含氧量高,对机组的安全与经济运行产生不 利影响.当直接空冷机组配三排管直接空冷凝 汽器时,这些问题会更为突出.因此,我们运用 专利技术为该扩建工程专门设计了直接空冷汽 轮机多功能排汽装置.但是在2006年8月召开 的空冷凝汽器设计联络会上,SPX公司的专家认 为该设计不符合他们的设计理念,拒绝使用.不 然,将不履行空冷凝汽器的在阻塞背压工况下凝 结水过冷度小于11.5~C的承诺,也不对所保证的 直接空冷凝汽器性能负责.他们认为从空冷凝 汽器流至排汽装置的过冷凝结水在回水管内会 沿管壁成环形流动,需要在水环腔内注入汽轮机 排汽,加热过冷凝结水,才可保证空冷凝汽器在 阻塞背压工况下的凝结水过冷度小于11.5℃. 其实,在直接空冷凝汽器的凝结水回水管内 用汽轮机排汽加热凝结水,不仅凝结水过冷度降 低有限,而且会产生某些弊端.下面简要介绍 之,以供工程设计参考. 2回水管内加热凝结水的弊端 山西漳山发电有限责任公司二期工程 600MVV直接空冷机组按照SPX公司专家的设 计理念所修改的排汽装置见示意图1. 图1SPX方案排汽装置不意图 2.1加热排汽的流动噪声 汽轮机排汽经~350mm的开孔(见图1的A 处)折转流进空冷凝结水的回水管,高速流动的 蒸汽容易产生类似吹哨子的噪声,冬季蒸汽容 积流量大,更容易产生这类噪声. 600MW空冷机组冬季运行时就满发阻塞背 压工况而言,排汽压力为8kPa,排汽量为 1279316kg/h,排汽焓为2392.91d/kg,排汽比容 为16.717m./kg,凝结水焓估取173.9kJ/kg,凝 结水减少1℃过冷度消耗汽轮机排汽: 第2期 2007年06月热机技术?21? 1279316×4.1868/3600/(2392.9—173.9) === 0.6705(kg/s). 其容积流量为: 0.6705×16.717—11.209(m./s). 这些蒸汽流经两个q~350mm开孔(两个排汽 装置)的法向平均流速为: 11.209/2/(3.14159×0.35×0.35/4)一58.25 (m/s). 若要凝结水减少2~C过冷度,排汽流经 50mm开孔的法向平均流速将高达116.5m/s. 如此高的流速再加上流向转折与涡流,极易产生 较大的噪声. 另外,流经q~350mm开孔的蒸汽流速高,阻 力大,蒸汽流量受到限制,凝结水的过冷度未必 能够减少2℃,即使可以降低2~C,三排管空冷凝 汽器在阻塞背压工况下的凝结水过冷度也未必 会小于11.5℃. 2.2凝结水的回水管振动 在凝结水回水管立管与水平管的交汇处(在 弯头内,见图1中的B处),沿立管壁下落的凝结 水帘与来自水平管的高速蒸汽流发生冲击,当凝 结水过冷度较大时,在交汇处部分蒸汽会急剧凝 结,容易产生振动,此振动与在淋水盘式除氧器 内发生的振动相似,继而带着凝结水回水管振 动. 2.3凝结水的加热效果较差 自直接空冷凝汽器凝结水集水管流出的凝 结水经两根720×8mm的回水管流至两个排汽 装置.在回水管的水平管段内,凝结水在管道下 部流动,水深与凝结水的流速有关,水的流速为 0.913m/s时600MW空冷机组满发阻塞背压工 况的水深达352mm(等于管道内径的一半),水的 流速为2m/s时水深也达到196mm,显然水面之 上流动的蒸汽难以加热下面流动的过冷凝结水; 在回水管的立管管段内,若凝结水沿管壁环形流 动的速度为2m/s,600MW空冷机组满发阻塞背 压工况的水环厚度则达到42.8mm,流动在水环 内的蒸汽加热过冷凝结水的效果也较差.因此, 用汽轮机排汽在凝结水的回水管内加热凝结水 将难以达到降低凝结水过冷度的预定效果. 2.4发生水击现象 山西漳山发电有限责任公司一期工程 300MW2号机组试运行(2004年10月9日开 始)时,在直接空冷凝汽器凝结水集水管内发生 水击现象_1].在2号机组空