汽輪機(jī)冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷及優(yōu)化技術(shù)

1、汽輪機(jī)冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷及優(yōu)化技術(shù) 馬汀山 西安熱工研究院有限公司 2021-5-24 主要內(nèi)容 2021-5-24 一、冷端系統(tǒng)概述 二、常見(jiàn)問(wèn)題 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 四、實(shí)例分享 五、tpritpri冷端系統(tǒng)在線診斷和運(yùn)行優(yōu)化裝置 六、冷端系統(tǒng)綜合治理 2 一、冷端系統(tǒng)概述 主要設(shè)備包括： 凝汽器（3） 循環(huán)水泵及循環(huán)水系統(tǒng)（4） 凝結(jié)水泵及凝結(jié)水系統(tǒng)（5） 真空泵及抽真空系統(tǒng)（6） 冷卻塔（7） 管道、閥門等附件 2021-5-24 3 主要任務(wù)是把從汽輪機(jī)排汽口排出的蒸汽 凝結(jié)成水，并建立與維持一定的真空度。 1.凝汽器冷卻管臟污 汽側(cè)臟污 水側(cè)臟污 2021-5-24 4

2、二、常見(jiàn)問(wèn)題 通常是指 水側(cè)臟污 2021-5-24 5 二、常見(jiàn)問(wèn)題 2.真空嚴(yán)密性差 判別指標(biāo)：真空下降率 表征漏入空氣流量大小，切除抽 空氣設(shè)備后的真空下降率是反映 真空系統(tǒng)嚴(yán)密程度的指標(biāo)。 僅能判別漏入量， 不能判別是否影響 真空及影響程度。 g：漏入空氣流量 v：真空下降率 2021-5-24 6 二、常見(jiàn)問(wèn)題 3.真空泵組性能差 真空泵工作液溫度高； 真空泵抽吸能力低。 空調(diào)機(jī)組冷卻工作液 羅茨真空泵組 （1）影響空氣聚 積的關(guān)鍵因素。 （2）判斷依據(jù)呢？ 4.冷卻塔冷卻能力差 除水器：變形、失效等； 噴濺裝置：堵塞、下盤(pán)脫落、噴水不均等； 填料：結(jié)垢、堵塞、破損等； 配水槽（管）

3、：開(kāi)裂等。 2021-5-24 7 二、常見(jiàn)問(wèn)題 5.循環(huán)水泵效率低 循環(huán)水泵運(yùn)行效率低； 循環(huán)水泵的運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況； 同比循環(huán)水泵單耗高； 循環(huán)水系統(tǒng)阻力特性。 2021-5-24 8 二、常見(jiàn)問(wèn)題 循環(huán)水泵與循環(huán)水 系統(tǒng)匹配性分析 6.循環(huán)水泵耗電率不合理 2021-5-24 9 二、常見(jiàn)問(wèn)題 耗電率過(guò)高或過(guò) 低均不經(jīng)濟(jì)，需 考慮最佳背壓。 造成全年循環(huán)水泵在設(shè)計(jì)方式下的運(yùn)行時(shí)間很短。 7.循環(huán)水泵運(yùn)行方式怎么確定 負(fù)荷變化； 氣溫變化； 潮位變化（海水冷卻）； 冷卻塔性能變化； 煤價(jià)、電價(jià)變化。 2021-5-24 10 二、常見(jiàn)問(wèn)題 海水海水潮位變化潮位變化 雙速改造、增設(shè) 變頻

4、器的必要性 8.凝結(jié)水泵耗電率高 泵組效率； 泵組低頻振動(dòng)； 給水泵迷宮密封用水壓力； 雜用凝結(jié)水流量； 其它連鎖壓力。 2021-5-24 11 二、常見(jiàn)問(wèn)題 必要的改造，降 低耗電率。 二、常見(jiàn)問(wèn)題 2021-5-24 12 9.雙背壓凝汽器問(wèn)題 （1）高、低壓凝汽器壓力差值不 明顯，甚至低壓凝汽器壓力與高 壓凝汽器壓力相等； （2）低壓凝汽器壓力和高壓凝汽 器壓力不能同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)值。 m m 抽真空系統(tǒng)布置 方式是否合理？ 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 13 1.理論依據(jù) 2021-5-24 14 2.冷端系統(tǒng)性能影響因素 （1）冷卻水進(jìn)口溫度（取決于自然條件和冷卻

5、塔冷卻能力） （2）冷卻水流量 （3）凝汽器熱負(fù)荷 （4）凝汽器冷卻管臟污 （5）凝汽器設(shè)計(jì)特性（管束布置、冷卻面積等等） （6）空氣在凝汽器內(nèi)的聚積程度（取決于真空泵的抽吸能力） 真空泵工作水溫度 雙背壓凝汽器抽真空系統(tǒng)的布置方式 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 2.冷端系統(tǒng)性能影響因素 15 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 16 影響類型一級(jí)影響因素二級(jí)影響因素三級(jí)影響因素四級(jí)影響因素 tw1 冷卻水進(jìn)口溫度 冷卻塔性能 自然環(huán)境 tw 冷卻水流量 循環(huán)水泵出力不足 循泵性能與阻力不匹配 凝汽器或循環(huán)水系統(tǒng)堵塞 凝汽器熱負(fù)荷 汽輪機(jī)熱耗高 凝汽器附加

6、熱負(fù)荷大 t 凝汽器臟污 膠球清洗系統(tǒng)不正常 水質(zhì)差、雜質(zhì)多 凝汽器面積設(shè)計(jì)面積偏小 空氣聚積 機(jī)組真空嚴(yán)密性差漏入空氣 真空泵抽吸能力差 工作水溫度高 工作水冷卻系統(tǒng)性能差 工作水的冷卻水溫度高 工作水流量低 雙背壓凝汽器抽空氣系統(tǒng) 阻力不匹配 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 冷卻水進(jìn)口溫度與端差的關(guān)系 0 2 4 6 8 10 0510152025303540 冷卻水進(jìn)口溫度() 端差() 冷卻水進(jìn)口溫度和凝汽器壓力關(guān)系曲線 0 2 4 6 8 10 12 14 0510152025303540 冷卻水進(jìn)口溫度() 凝汽器壓力(kpa) 17 （1）冷卻水進(jìn)口溫度的影響

7、 取水口位置不合理（直流供水冷卻）； 冷卻塔冷卻能力不足； 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 冷卻水溫度變化1 對(duì)發(fā)電煤耗影響 2021-5-24 18 （2）冷卻水流量的影響 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 冷卻水流量變化10% 對(duì)發(fā)電煤耗影響 凝汽器冷卻水溫升設(shè)計(jì)值一般為8-10左右，冷卻水流量減 少10%，冷卻水溫升增加約1，真空降低0.24kpa-0.58kpa。 2021-5-24 凝汽器熱負(fù)荷增加對(duì)凝汽器壓力的影響量 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 34567891011121314 凝汽器壓力(kpa) 凝汽器壓力增加量(kpa) 熱負(fù)荷增加15% 熱負(fù)

8、荷增加7.5% 19 （3）凝汽器熱負(fù)荷的影響 汽輪機(jī)熱耗高； 低旁泄漏； 小汽輪機(jī)缸效率低； 閥門內(nèi)漏嚴(yán)重等。 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 某300mw機(jī)組間隔6個(gè)月前、后凝汽器性能對(duì)比 (設(shè)計(jì)冷卻水溫度和流量下) 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 405060708090100110120 凝汽器熱負(fù)荷百分比(%) 凝汽器壓力(kpa) 春季試驗(yàn) 秋季試驗(yàn) 某300mw機(jī)組凝汽器性能受冷卻管清潔度的影響 (設(shè)計(jì)冷卻水溫度和流量下，兩次試驗(yàn)間隔6個(gè)月) 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 100150200250300350

9、機(jī)組負(fù)荷(mw) 凝汽器壓力(kpa) 實(shí)際運(yùn)行 除去空氣影響 夏季結(jié)果 春季結(jié)果 夏季結(jié)果 春季結(jié)果 20 （4）冷卻管臟污的影響 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 冷卻管清潔系數(shù)下降0.1 對(duì)機(jī)組發(fā)電煤耗影響 2021-5-24 300mw機(jī)組凝汽器端差和機(jī)組負(fù)荷關(guān)系 1 2 3 4 5 6 7 8 100150200250300350 機(jī)組負(fù)荷(mw) 凝汽器端差() 除去空氣影響 實(shí)際運(yùn)行 300mw機(jī)組凝汽器壓力和機(jī)組負(fù)荷關(guān)系 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 100150200250300350 機(jī)組負(fù)荷(mw) 凝汽器壓力(kpa) 實(shí)際運(yùn)行 除去空氣影響 2

10、1 （5）汽側(cè)空氣的影響 真空嚴(yán)密性 真空泵工作水進(jìn)口溫度 真空泵工作水流量 真空泵轉(zhuǎn)速 雙背壓凝汽器抽空氣系統(tǒng)的影響 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 22 1）雙背壓凝汽器抽空氣系統(tǒng)的影響 高、低壓凝汽器壓力差值不明顯，甚至低壓凝汽器壓力與高壓凝汽器壓力 相等； 低壓凝汽器壓力和高壓凝汽器壓力不能同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)值。 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 m m a 串聯(lián)布置方式 b c 并聯(lián)布置方式 d 23 2）雙背壓凝汽器抽空氣系統(tǒng)的常見(jiàn)布置方式 2021-5-24 項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱a機(jī)組機(jī)組b機(jī)組機(jī)組c機(jī)組機(jī)組 凝汽器型號(hào)

11、n-40000-1n-33500n-49000 抽空氣系統(tǒng)布置方式串聯(lián)布置方式串聯(lián)布置方式b串聯(lián)布置方式串聯(lián)布置方式a并聯(lián)布置方式并聯(lián)布置方式d 低壓凝汽器真空嚴(yán)密性/pamin-127323179 高壓凝汽器真空嚴(yán)密性/pamin-126822652 機(jī)組負(fù)荷/mw594.5652.51001.7 高壓凝汽器傳熱端差1/6.1004.9245.259 低壓凝汽器傳熱端差1/10.3649.3666.333 高壓凝汽器壓力1/kpa6.5795.2085.207 低壓凝汽器壓力1/kpa6.0235.2354.393 影響低壓影響低壓凝汽器凝汽器壓力偏高壓力偏高/kpa1.1521.101-

12、24 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 3）抽空氣系統(tǒng)阻力不匹配對(duì)凝汽器的影響 2021-5-24 某某300mw300mw機(jī)組凝汽器面積從機(jī)組凝汽器面積從 16000m16000m2 2增加到增加到19000m19000m2 2，凝汽，凝汽 器設(shè)計(jì)壓力下降器設(shè)計(jì)壓力下降0.4kpa0.4kpa。 目前現(xiàn)役大型發(fā)電機(jī)組凝汽器目前現(xiàn)役大型發(fā)電機(jī)組凝汽器 冷卻面積完全可以滿足該型機(jī)冷卻面積完全可以滿足該型機(jī) 組冷端系統(tǒng)性能的需求組冷端系統(tǒng)性能的需求。 25 （6）凝汽器冷卻面積的影響 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 機(jī)組容量直流冷卻機(jī)組循環(huán)冷卻機(jī)組 300mw16000180001750019000

13、 330mw17000180001800019000 350mw18000190001900021000 600mw亞33000350003500039000 600mw超33000350003400038000 1000mw52000550005400060000 設(shè)計(jì)面積（m2） 2021-5-24 主要影響因素主要影響因素變化情況變化情況 影響凝汽影響凝汽 器壓力器壓力 kpa 影響影響 供電煤耗供電煤耗 g/kw.h 影響趨勢(shì)影響趨勢(shì) 凝汽器冷卻水凝汽器冷卻水 進(jìn)口溫度進(jìn)口溫度 10.340.82 冷卻水進(jìn)口溫度越高，凝汽器壓力的單位溫度變冷卻水進(jìn)口溫度越高，凝汽器壓力的單位溫度變 化

14、值越大化值越大 凝汽器冷卻水流量凝汽器冷卻水流量-10%0.410.984 冷卻水流量越小，每降低冷卻水流量越小，每降低10%水量對(duì)凝汽壓力的水量對(duì)凝汽壓力的 影響量越大，隨著冷卻水溫度升高，相同水量變影響量越大，隨著冷卻水溫度升高，相同水量變 化引起的壓力變化越大?；鸬膲毫ψ兓酱蟆?凝汽器冷卻管凝汽器冷卻管 清潔系數(shù)清潔系數(shù) -0.10.230.552 冷卻水溫度越低，相同清潔系數(shù)下降值使得凝汽冷卻水溫度越低，相同清潔系數(shù)下降值使得凝汽 器壓力升高值越小器壓力升高值越小 凝汽器熱負(fù)荷凝汽器熱負(fù)荷10%0.360.864 冷卻水進(jìn)口溫度越高，熱負(fù)荷增加使得凝汽器壓冷卻水進(jìn)口溫度越高，熱負(fù)

15、荷增加使得凝汽器壓 力變化值越大力變化值越大 凝汽器冷卻面積凝汽器冷卻面積-10%0.210.504隨著冷卻面積增大，凝汽器壓力降低值越小隨著冷卻面積增大，凝汽器壓力降低值越小 真空泵工作水進(jìn)口溫真空泵工作水進(jìn)口溫 度度(真空嚴(yán)密性良好真空嚴(yán)密性良好) 400.651.560 工作水溫度超過(guò)工作水溫度超過(guò)40，凝汽器壓力明顯升高；嚴(yán)，凝汽器壓力明顯升高；嚴(yán) 密性越差，凝汽器壓力升高值越大密性越差，凝汽器壓力升高值越大 26 （7）冷端影響因素的影響量 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 冷卻水進(jìn)口溫度 冷卻水流量 冷卻管臟污 汽側(cè)空氣聚積 凝汽器熱負(fù)荷 凝汽器冷卻面積 27 （

16、8）冷端性能影響因素排序（由大到?。?三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 冷卻面積不是 關(guān)鍵影響因素 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 3.輔機(jī)耗電 28 輔機(jī)耗輔機(jī)耗 電量分電量分 析析 循環(huán)循環(huán) 水泵水泵 凝結(jié)凝結(jié) 水泵水泵 真空真空 泵泵 三、冷端系統(tǒng)節(jié)能診斷與運(yùn)行優(yōu)化 2021-5-24 4.運(yùn)行優(yōu)化 汽輪機(jī)出力和排汽壓力的關(guān)系 凝汽器變工況性能 凝汽器冷卻水流量與循環(huán)水泵耗功關(guān)系 冷卻塔淋水密度和凝汽器進(jìn)水溫度的關(guān)系 抽氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)化調(diào)整 冷端運(yùn)行優(yōu)化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較方法 機(jī)組凈出力(運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性)比較法 agc模式下煤電經(jīng)濟(jì)性(最大利潤(rùn))比較法 29 四、實(shí)例分享 2

17、021-5-24 1.節(jié)能診斷 （1）冷端系統(tǒng)概況 n600-16.7/538/538型凝汽式汽輪機(jī) 配套n-41500-1型雙背壓表面式凝汽器 系統(tǒng)采用循環(huán)冷卻（冷卻塔）方式。 循環(huán)水系統(tǒng)配套2臺(tái)72lkxa-23型循環(huán)水泵、一座自然通風(fēng)冷卻塔。 凝汽器抽空氣系統(tǒng)配套三臺(tái)2bw5353-oek4型水環(huán)式真空泵，采用串 聯(lián)布置方式。 30 2021-5-24 （2）診斷內(nèi)容 凝汽器、真空泵及抽空氣系統(tǒng)性能診斷； 循環(huán)水泵及循環(huán)水系統(tǒng)性能診斷； 冷端系統(tǒng)性能分析、主要影響因素定性和定量分析； 提出提高機(jī)組運(yùn)行真空、降低廠用電率的建議和措施。 節(jié)能診斷基于試驗(yàn)。 四、實(shí)例分享 31 2021-5-

18、24 試驗(yàn)工況試驗(yàn)工況mw600mw500mw400mw 循環(huán)水泵運(yùn)行方式循環(huán)水泵運(yùn)行方式/ababab 真空泵運(yùn)行方式真空泵運(yùn)行方式/bbcb 凝汽器冷卻水流量凝汽器冷卻水流量m3/h486104861048610 低壓凝汽器傳熱端差低壓凝汽器傳熱端差16.19612.54218.199 低壓凝汽器運(yùn)行清潔系數(shù)低壓凝汽器運(yùn)行清潔系數(shù)/0.2840.3010.195 高壓凝汽器傳熱端差高壓凝汽器傳熱端差9.5497.51013.417 高壓凝汽器運(yùn)行清潔系數(shù)高壓凝汽器運(yùn)行清潔系數(shù)/0.4600.4880.268 在設(shè)計(jì)冷卻水進(jìn)口溫度在設(shè)計(jì)冷卻水進(jìn)口溫度20、現(xiàn)有冷卻水流量條件下、現(xiàn)有冷卻水流量

19、條件下 凝汽器平均壓力凝汽器平均壓力kpa7.926.317.90 在設(shè)計(jì)冷卻水進(jìn)口溫度在設(shè)計(jì)冷卻水進(jìn)口溫度20、流量、流量58300m3/h條件下條件下 凝汽器平均壓力凝汽器平均壓力kpa7.165.807.15 在設(shè)計(jì)冷卻水進(jìn)口溫度在設(shè)計(jì)冷卻水進(jìn)口溫度20、流量、流量58300m3/h和清潔系數(shù)和清潔系數(shù)0.85條件下條件下 凝汽器平均壓力凝汽器平均壓力kpa4.724.223.88 32 四、實(shí)例分享 2021-5-24 （3）診斷結(jié)果及分析 l真空嚴(yán)密性。 真空嚴(yán)密性都達(dá)到了良好水平，在真空泵及抽空氣系統(tǒng)正常工作的情 況下，真空泵完全有能力抽出漏入的空氣 。 l凝汽器性能 600mw負(fù)

20、荷下凝汽器壓力偏高約3.21kpa、400mw負(fù)荷下凝汽器壓力 偏高約4.03kpa。嚴(yán)重影響了機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性。 冷卻水流量欠缺約9690m3/h，流量偏小約16.6% 。 低壓凝汽器的運(yùn)行清潔系數(shù)約為0.284、高壓凝汽器的運(yùn)行清潔系數(shù)約 為0.46，和設(shè)計(jì)清潔系數(shù)0.85相比明顯偏低。表明凝汽器中存在空氣聚積、 以及凝汽器冷凝管存在臟污，且空氣聚積、冷凝管臟污程度比較嚴(yán)重。 33 四、實(shí)例分享 2021-5-24 （3）診斷結(jié)果及分析 l凝汽器水阻。 設(shè)計(jì)冷卻水流量58300m3/h條件下的凝汽器設(shè)計(jì)水阻為50kpa。而實(shí)際狀 態(tài)下，凝汽器冷卻水流量為48610m3/h時(shí)，凝汽器

21、a側(cè)水阻為68kpa、b側(cè) 水阻為66kpa。表明凝汽器冷凝管內(nèi)壁臟污、端管板管口有雜質(zhì) 。 項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱單位單位a側(cè)側(cè)b側(cè)側(cè) 循環(huán)水泵運(yùn)行方式循環(huán)水泵運(yùn)行方式/一機(jī)兩泵一機(jī)兩泵 凝汽器冷卻水流量凝汽器冷卻水流量m3/h48610 凝汽器冷卻水入口壓力凝汽器冷卻水入口壓力kpa233230 凝汽器冷卻水出口壓力凝汽器冷卻水出口壓力kpa165164 水阻水阻kpa6866 34 四、實(shí)例分享 2021-5-24 （3）診斷結(jié)果及分析 l抽空氣系統(tǒng)方式和真空泵狀態(tài)。 凝汽器中空氣聚積，尤以低壓側(cè)為嚴(yán)重。真空泵抽不出聚積的空氣。 b真空泵工作水流量14.1 m3/h ，只有設(shè)計(jì)流量的50%，將

22、影響水環(huán)的正常 建立，降低真空泵的抽吸能力。 真空泵真空泵 工作水流量工作水流量冷卻水流量冷卻水流量 m3/hm3/h a40.5149 b14.1151 c36.2123 真空泵工作水及冷卻水真空泵工作水及冷卻水 35 四、實(shí)例分享 2021-5-24 （3）診斷結(jié)果及分析 l循環(huán)水泵性能。 在兩泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，單泵的平均流量偏小約18%，效率平均偏低約17個(gè)百 分點(diǎn)；在單泵運(yùn)行時(shí)，泵的流量平均偏小約7%，效率平均偏低約11.4個(gè) 百分點(diǎn)。 項(xiàng)目項(xiàng)目單位單位 兩泵并聯(lián)兩泵并聯(lián)單泵運(yùn)行單泵運(yùn)行 運(yùn)行方式運(yùn)行方式/ 泵標(biāo)號(hào)泵標(biāo)號(hào)/設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)ab設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)ab 出口流量出口流量m3/h306002428

23、425784363603298734597 揚(yáng)程揚(yáng)程m2323.923.9118.617.217.7 效率效率%87.569.6471.3688.575.7978.42 36 四、實(shí)例分享 2021-5-24 （3）診斷結(jié)果及分析 l循環(huán)水系統(tǒng)阻力特 性。 按照現(xiàn)有的循環(huán)水系 統(tǒng)阻力，現(xiàn)有的兩臺(tái) 循環(huán)水泵的流量-揚(yáng)程 特性明顯偏小。 37 四、實(shí)例分享 2021-5-24 （4）影響量定量分析 l廠用電 在兩臺(tái)循環(huán)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)影響輔機(jī)電耗約839.9kw；在單泵運(yùn)行時(shí)影響輔機(jī)電 耗約255kw。 l對(duì)真空影響的定量分析結(jié)果 工況工況mw600mw600mw600mw400mw400mw 循泵

24、運(yùn)行方式循泵運(yùn)行方式/ababababab 真空泵運(yùn)行方式真空泵運(yùn)行方式/bbcabcbbc 現(xiàn)有平均壓力現(xiàn)有平均壓力kpa7.926.956.727.906.05 空氣和空氣和 臟污影響臟污影響 kpa2.441.671.493.271.70 水量影響水量影響kpa0.760.610.570.750.47 38 四、實(shí)例分享 2021-5-24 （5）節(jié)能技術(shù)措施 凝汽器冷卻管清洗和水室雜質(zhì)清理 降低循環(huán)水系統(tǒng)阻力和循環(huán)水泵增容技術(shù)改造 凝汽器抽空氣管路和真空泵連接方式改進(jìn) m m 39 四、實(shí)例分享 2021-5-24 2. 運(yùn)行優(yōu)化 （1）概況 某2600mw超臨界機(jī)組(廠內(nèi)編號(hào)1、2號(hào)

25、)，每臺(tái)機(jī)組配套雙殼體、單流程、雙 背壓表面式凝汽器，凝汽器冷卻水系統(tǒng)采用循環(huán)供水冷卻方式； 每臺(tái)機(jī)組配套2臺(tái)循環(huán)水泵，以滿足不同季節(jié)和不同負(fù)荷時(shí)凝汽器對(duì)冷卻水量的 要求。 1號(hào)機(jī)組和2號(hào)機(jī)組的循環(huán)水管道之間加設(shè)聯(lián)絡(luò)管，根據(jù)冷卻水進(jìn)口溫度及機(jī)組 負(fù)荷的變化，循環(huán)水泵運(yùn)行方式有：一機(jī)一泵、兩機(jī)三泵和一機(jī)兩泵三種方式。 40 四、實(shí)例分享 2021-5-24 41 四、實(shí)例分享 循環(huán)水泵定速 循環(huán)水泵雙速 四、實(shí)例分享 2021-5-24 42 循環(huán)水泵變頻 機(jī)組負(fù)荷機(jī)組負(fù)荷 雙速與定雙速與定 速比較速比較 變頻與變頻與 定速比定速比 較較 變頻與雙變頻與雙 速比較速比較 600mw9974-25

26、 540mw151122-29 480mw229202-27 420mw31235846 360mw321461140 300mw367589223 本表中的數(shù)據(jù)為機(jī)組凈出力變化，本表中的數(shù)據(jù)為機(jī)組凈出力變化， 正為增加，負(fù)為降低，單位為正為增加，負(fù)為降低，單位為kw 三種最佳運(yùn)行方式的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比結(jié)果 五、tpritpri冷端系統(tǒng)在線診斷和運(yùn)行優(yōu)化裝置 2021-5-24 1.產(chǎn)品功能 43 汽輪機(jī)冷端 系統(tǒng)性能監(jiān) 測(cè)、診斷及 運(yùn)行優(yōu)化裝 置 在線 監(jiān)測(cè) 在線 診斷 運(yùn)行 優(yōu)化 性能 試驗(yàn) 運(yùn)行 監(jiān)督 2021-5-24 2.裝置功能模塊 （1）冷端性能監(jiān)測(cè)模塊 （2）冷端性能診斷模塊 （3）

27、冷端運(yùn)行優(yōu)化模塊 （4）冷端性能試驗(yàn)?zāi)K 44 五、tpritpri冷端系統(tǒng)在線診斷和運(yùn)行優(yōu)化裝置 2021-5-24 （1）冷端）冷端性能監(jiān)測(cè)模塊性能監(jiān)測(cè)模塊 冷端系統(tǒng)實(shí)測(cè)參數(shù)監(jiān)測(cè)； 冷端系統(tǒng)計(jì)算性能監(jiān)測(cè)； 設(shè)備運(yùn)行特性監(jiān)督。 45 五、tpritpri冷端系統(tǒng)在線診斷和運(yùn)行優(yōu)化裝置 2021-5-24 （2）冷端）冷端性能診斷模塊性能診斷模塊 明確冷端性能偏差值及各影響因素 的影響量； 確定機(jī)組真空偏低的原因，并給出 處理建議； 確定真空泵抽吸能力不足的原因， 并給出處理建議； 確定凝結(jié)水過(guò)冷度偏大的原因，并 給出處理建議； 確定循泵和凝泵電耗偏大的原因， 并給出處理建議。 46 五、tp

28、ritpri冷端系統(tǒng)在線診斷和運(yùn)行優(yōu)化裝置 2021-5-24 47 冷端系統(tǒng)影響因素定量分析 五、tpritpri冷端系統(tǒng)在線診斷和運(yùn)行優(yōu)化裝置 診斷結(jié)果+處理建議 耗差分析 2021-5-24 （3）冷端）冷端運(yùn)行優(yōu)化模塊運(yùn)行優(yōu)化模塊 根據(jù)凝汽器運(yùn)行狀態(tài)、真空泵抽吸 能力、機(jī)組負(fù)荷、循環(huán)水溫度、空氣 積聚程度等條件，自動(dòng)尋求機(jī)組最佳 運(yùn)行背壓，確定循環(huán)水泵和真空泵的 最佳運(yùn)行方式。 循環(huán)水泵偏離最佳運(yùn)行方式對(duì)供電 煤耗的影響量計(jì)算。 真空泵偏離最佳運(yùn)行方式對(duì)供電煤 耗的影響量計(jì)算。 48 五、tpritpri冷端系統(tǒng)在線診斷和運(yùn)行優(yōu)化裝置 指導(dǎo)運(yùn)行人員操作 2021-5-24 （4）冷端）

29、冷端性能試驗(yàn)?zāi)K性能試驗(yàn)?zāi)K 在線性能試驗(yàn)； 離線性能試驗(yàn)； 試驗(yàn)結(jié)果生成； 試驗(yàn)結(jié)果查詢； 試驗(yàn)報(bào)告生成。 49 五、tpritpri冷端系統(tǒng)在線診斷和運(yùn)行優(yōu)化裝置 2021-5-24 3.技術(shù)創(chuàng)新及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) 自主研發(fā)包含多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)品。 在國(guó)內(nèi)首次建立并應(yīng)用了凝汽器汽側(cè)空氣 量的監(jiān)測(cè)方法、凝汽器冷卻管水側(cè)臟污影 響系數(shù)的計(jì)算方法。 在國(guó)內(nèi)首次建立并應(yīng)用了考慮真空泵抽吸 能力變化的冷端系統(tǒng)運(yùn)行方式的在線優(yōu)化 模型。 國(guó)內(nèi)首次全面實(shí)現(xiàn)了冷端系統(tǒng)性能在線監(jiān) 測(cè)、實(shí)時(shí)診斷和運(yùn)行優(yōu)化指導(dǎo)等多項(xiàng)功能。 50 五、tpritpri冷端系統(tǒng)在線診斷和運(yùn)行優(yōu)化裝置 多項(xiàng)中國(guó)電力 科技獎(jiǎng)、專利 202

30、1年5月24日51 六、冷端系統(tǒng)綜合治理 1.綜合治理的目的 冷端改造效益最大化； 綜合考慮設(shè)備性能相互影響； 制定綜合的改造方案。 凝汽器 冷卻 塔 循環(huán)水泵 真空 泵 2021年5月24日52 噴淋區(qū)：噴頭優(yōu)化選型+噴頭優(yōu)化布 置+噴頭數(shù)量增加 填料區(qū)：填料優(yōu)化選型+非等高布置+ 非等間距布置+增容可行性+。 六、冷端系統(tǒng)綜合治理 2.冷卻塔改造 （1）tpritpri改造策略 2021年5月24日53 由于傳熱區(qū)域外區(qū)空氣流速較大、內(nèi)區(qū)空氣流速較小，填料區(qū)溫度呈外低 內(nèi)高分布，為強(qiáng)化塔內(nèi)換熱能力，根據(jù)外區(qū)、內(nèi)區(qū)溫度場(chǎng)具體分布狀況，合理 增大外區(qū)填料厚度、減小內(nèi)區(qū)填料厚度，有效利用外區(qū)、內(nèi)

31、區(qū)上升空氣的吸熱 吸濕能力，使得外區(qū)、內(nèi)區(qū)循環(huán)水均能達(dá)到充分冷卻。 水池水面水溫場(chǎng)水池水面水溫場(chǎng) 填料非等高布置填料非等高布置示意示意 （2）tpritpri關(guān)鍵技術(shù)1填料非等高布置 六、冷端系統(tǒng)綜合治理 2021年5月24日54 在一定通風(fēng)阻力情況下，考慮防止污染物堵塞等問(wèn)題，依 據(jù)冷卻塔溫度場(chǎng)和空氣動(dòng)力場(chǎng)分布情況，合理調(diào)整填料波間距， 更加均勻地分配循環(huán)水，使得填料中水氣熱質(zhì)交換更充分，提 高了單位體積填料的冷卻效果。 19mm片距斜折波片距斜折波 32mm片距片距s波波 （2）tpritpri關(guān)鍵技術(shù)2填料非等間距布置 六、冷端系統(tǒng)綜合治理 2021年5月24日55 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量噴濺裝置到淋水填料頂部的高度，在滿足噴 濺裝置霧化效果的前提下，在考慮嚴(yán)寒地區(qū)冬季冰載和循環(huán)水 水質(zhì)較差地區(qū)填料防堵等問(wèn)題基礎(chǔ)上，依據(jù)冷卻塔溫度場(chǎng)和空 氣動(dòng)力場(chǎng)分布情況，合理增加填料組裝高度，滿足對(duì)冷卻塔冷 卻能力的進(jìn)一步要求。 通過(guò)冷卻塔全面節(jié)能提效改造，填料面積增容815%左右。 （2）tpritpri關(guān)鍵技術(shù)3淋水填料增容 六、冷端系統(tǒng)綜合治理 2021年5月24日56