東汽330MW凝汽器介紹

東方汽輪機(jī)廠330MW凝汽器介紹概述凝汽器是汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組中重要輔機(jī)，為不斷向用戶(hù)提供性能更加先進(jìn)優(yōu)良的汽輪機(jī)凝汽器產(chǎn)品，東方汽輪機(jī)廠自1992年初引進(jìn)德國(guó)Balcke-durr公司凝汽器設(shè)計(jì)、制造先進(jìn)技術(shù)，用于我廠300MW、600MW汽輪機(jī)組凝汽器并收到了良好效果后，為緊密跟蹤并保持與國(guó)際凝汽器最新技術(shù)進(jìn)展同步，東方汽輪機(jī)廠于2001年投巨資再次與德國(guó)BD公司簽訂合同，就凝汽器采用BD公司最新先進(jìn)凝汽器技術(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期合作。本次東方汽輪機(jī)廠黃石打捆330MW機(jī)組凝汽器采用BD公司最新技術(shù)，并經(jīng)應(yīng)用“凝汽器汽相流場(chǎng)及傳熱特性數(shù)值計(jì)算”計(jì)算而優(yōu)化排管的凝汽器。這反映了當(dāng)今國(guó)際凝汽器先進(jìn)，成熟的技術(shù)。為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行保證達(dá)到或高于凝汽器設(shè)計(jì)性能提供了有力保證。2、東方汽輪機(jī)凝汽器特點(diǎn)2.1先進(jìn)的東汽特色排管具有的顯著優(yōu)點(diǎn)凝汽器排管是決定凝汽器總體換熱性能的重要因數(shù)。蒸汽流程在凝汽器內(nèi)分配最佳，無(wú)渦流區(qū)，蒸汽通道中的蒸汽速度直到底部幾乎保持恒定，從而保證了凝汽器具有良好綜合性能；蒸汽流動(dòng)的阻力特別小，端差??；總體換熱效率高，在相同凝汽器面積下，背壓低于HEI預(yù)測(cè)值；圖1東汽特色排管示意圖空氣冷卻器設(shè)計(jì)在最佳位置，效率高，有利于真空泵的運(yùn)行；凝汽器底部的橫管束達(dá)到了最佳的凝結(jié)水再加熱和除氧的目的。從根本上避免了凝結(jié)水過(guò)冷問(wèn)題。圖1東汽特色排管示意圖該排管在我廠300MW、600MW及凝汽器改造上的應(yīng)用結(jié)果證明了其先進(jìn)性。該排管已廣泛應(yīng)用于我廠96年以后出產(chǎn)的600MW、300MW與200WM機(jī)組凝汽器上，取得了良好的運(yùn)行業(yè)績(jī)。山東勝利發(fā)電廠的2臺(tái)200WM機(jī)組凝汽器改造中也采用了此種排管技術(shù)，改造后測(cè)試結(jié)果表明，采用該排管技術(shù)使凝汽器的真空比改前的歷史最好水平提高2KPa，相當(dāng)于熱耗下降32.8kcal/kw.h。經(jīng)計(jì)算，由于排管改進(jìn)，凝汽器總體傳熱系數(shù)提高20%以上，在河南開(kāi)封電廠125MW凝汽器改造后的測(cè)試結(jié)果也表明，完全達(dá)到了預(yù)期的高性能要求；圖2流場(chǎng)速度示意圖東汽廠采用“凝汽器汽相流場(chǎng)與傳熱特性數(shù)值計(jì)算程序”對(duì)凝汽器汽相進(jìn)行全流場(chǎng)計(jì)算，得到汽相流速分布、蒸汽壓降、空氣濃度、傳熱系數(shù)、熱負(fù)荷等各種重要參數(shù)分布圖（見(jiàn)圖2），計(jì)算結(jié)果，同樣證明了TEPEE排管的以上先進(jìn)性能；據(jù)此，還可針對(duì)具體工程進(jìn)行排管的進(jìn)一步優(yōu)化。該數(shù)值模擬計(jì)算技術(shù)目前國(guó)際上僅幾家大公司擁有。圖2流場(chǎng)速度示意圖2.2 先進(jìn)合理的凝汽器結(jié)構(gòu)2.2.1東汽廠凝汽器采用大型分析軟件ANSYS進(jìn)行綜合強(qiáng)度與剛度分析計(jì)算，以保證有足夠強(qiáng)度和剛度及可靠性2.2.2先進(jìn)的凝汽器喉部結(jié)構(gòu)●采用先進(jìn)凝汽器喉部結(jié)構(gòu)技術(shù)，衍架支撐，保證了足夠的強(qiáng)度和剛度；●合理的內(nèi)部構(gòu)件布置及其有效的消漩措施，合理的喉部擴(kuò)散角，確保喉部氣動(dòng)性能良好；圖3不銹鋼膨脹節(jié)簡(jiǎn)圖●喉部上可布置7#/8#合體低壓加熱器、旁路系統(tǒng)三級(jí)減溫減壓裝置，并接收給水泵汽輪機(jī)排汽，從而簡(jiǎn)化電站布置。圖3不銹鋼膨脹節(jié)簡(jiǎn)圖2.2.3喉部與汽輪機(jī)排汽口的連接及其凝汽器支撐喉部與汽輪機(jī)排汽口彈性連接，不銹鋼膨脹節(jié)（見(jiàn)圖3）采用美國(guó)膨脹節(jié)制造商協(xié)會(huì)EJMA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造，其補(bǔ)償量大，使用壽命長(zhǎng)。為方便現(xiàn)場(chǎng)安裝，特制作成兩半發(fā)運(yùn)電站；2.2.4凝汽器支座采用PTFE滑動(dòng)支座（見(jiàn)圖4），并設(shè)有膨脹死點(diǎn)及防上浮裝置。具有自潤(rùn)滑性能好、磨擦系數(shù)小、承載能力強(qiáng)，防腐蝕免維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)安裝方便等綜合優(yōu)點(diǎn)。圖4PTFE滑動(dòng)支座2.2.5 先進(jìn)的弧形水室結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖5）圖4PTFE滑動(dòng)支座●弧形水室可實(shí)現(xiàn)循環(huán)水均勻分配到各冷卻管中；弧形水室水力流場(chǎng)平衡，減少了冷卻管端沖蝕，有利于防襯膠脫落；●弧形水室強(qiáng)度和剛性好，受力情況好；●弧形水室無(wú)死角區(qū)，有利于膠球清洗設(shè)備的運(yùn)行。圖5弧形水室2.2.6可靠、成熟的無(wú)泄漏凝汽器與水室襯膠防腐技術(shù)高標(biāo)準(zhǔn)無(wú)泄漏凝汽器確保機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性。主要元件如冷卻管、管板、水室具有良好的耐腐蝕性能。無(wú)泄漏凝汽器采用的措施：根據(jù)循環(huán)水水質(zhì)情況選擇不同牌號(hào)的不銹鋼管或鈦管作冷卻管，端管板采用復(fù)合板結(jié)構(gòu)，冷卻管與端管板采用脹+焊連接。凝汽器水室采用襯膠保護(hù)。襯膠材料為氯丁橡膠，由底層硬膠（10%～20%氯丁橡膠＋90%～80%天然橡膠）及面層軟膠（40%氯丁橡膠＋60%天然橡膠）組成聯(lián)合襯里結(jié)構(gòu)型式。每層2mm厚，總厚度為4mm。襯膠用橡膠板和膠漿性能符合GB5575的有關(guān)規(guī)定，襯膠工藝滿(mǎn)足HG4-541和HGJ32的規(guī)定。這項(xiàng)保護(hù)技術(shù)具有性能穩(wěn)定可靠、耐海水腐蝕、耐砂粒沖蝕、50℃高溫海水里仍具有抗老化龜裂等一系列優(yōu)點(diǎn)，從而使工作壽命大為延長(zhǎng)而無(wú)需短期維護(hù)。凡90年后出廠的東汽大型海水凝汽器上均采用了此項(xiàng)方案，取得了滿(mǎn)意的實(shí)績(jī)，受到了電廠一致的好評(píng)。2.3 先進(jìn)、可靠的凝汽器附件2.3.1凝汽器接收疏水等高能流體措施安全可靠●按美國(guó)“高能流體進(jìn)凝汽器導(dǎo)則”設(shè)計(jì)，保證安全可靠性；●采用外置挎籃式疏水?dāng)U容器，容積大，便于電站布置；●對(duì)高能流體采取消能及防沖蝕、接口處防開(kāi)裂措施，安全可靠。2.3.2具有國(guó)際水平的旁路系統(tǒng)三級(jí)減溫減壓器，見(jiàn)圖6●按超臨界流動(dòng)設(shè)計(jì)，尺寸小，通流能力大；●受力狀態(tài)好，獨(dú)特的防沖能力，安全可靠；圖5三級(jí)減溫減壓器圖圖5三級(jí)減溫減壓器圖2.4獨(dú)特的循環(huán)水水平轉(zhuǎn)向技術(shù)（見(jiàn)圖7）圖6三級(jí)減溫減壓器循環(huán)水水平轉(zhuǎn)向取消了傳統(tǒng)雙流程凝汽器循環(huán)冷卻水從下往上轉(zhuǎn)向的水室水平流程法蘭、凝汽器汽側(cè)水平擋汽板?！裣羝麥u流區(qū)和空氣積聚區(qū)，使同一管束熱負(fù)荷更均勻，提高電站汽器傳熱效率；●方便電站循環(huán)水管上下布置;圖7凝汽器水平轉(zhuǎn)向圖2.5成熟的供熱補(bǔ)水進(jìn)凝汽器除氧技術(shù)布置于凝汽器喉部?jī)?nèi)膜式噴嘴（見(jiàn)圖8）噴水除氧，汽輪機(jī)排汽在通道中自上而下流動(dòng)的同時(shí)，直接與水膜接觸換熱，從而使補(bǔ)水被加熱除氧，是凝結(jié)水出口除氧效果達(dá)到和優(yōu)于HEI標(biāo)準(zhǔn)要求的有力保證?！袼け。苯优c蒸汽接觸傳熱的面積大，蒸汽阻力小，水膜呈紊流狀，其傳熱系數(shù)高●補(bǔ)水壓差小，壓力控制簡(jiǎn)單方便，其分組控制補(bǔ)水的方式可滿(mǎn)足供熱機(jī)組在不同工況下補(bǔ)水在凝汽器內(nèi)的除氧運(yùn)行要求圖8膜式噴嘴3、東方汽輪機(jī)廠凝汽器制造及質(zhì)量保證采用與國(guó)際廣泛接軌的凝汽器制造標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量。4、結(jié)束語(yǔ)東方汽輪機(jī)廠凝汽器設(shè)計(jì)、制造歷史長(zhǎng)，自東汽廠30多年來(lái)一直是