55MW汽轮机组热力系统补水系统的改造

电力18讯：    
    李继波　
       
    摘　要：本文介绍了55MW汽轮机组热力系统补水系统的改造方案，可起到提高凝汽器真空度和回热系统经济性的作用，同时可降低补水中的含氧量及排汽缸温度。
    关键词：汽轮机组；补充水；节能；运行稳定性
    通过改造我厂55MW汽轮机组的热力系统化学补水回路，将补水全部改入凝汽器，在凝汽器内增设一套装置，可提高凝汽器真空度和回热系统经济性，且能降低补水中含氧量和排汽缸温度，在热力系统安全稳定运行及节能方面起到一定作用。
    一、运行现状分析
    我厂55MW汽轮机组回热循环系统由1台轴封加热器、3台低压加热器、1台除氧器、2台高压加热器组成。原有的化学补水是由除盐水箱经过疏水箱、疏水泵直接补至除氧器中。改造前汽轮机热力系统存在以下问题。
    1．补水系统设备较多，运行中的安全可靠性不高。补水经除盐水箱出来经过两级泵及中间的疏水箱，才能到达除氧器补入系统，而泵的流量，全靠人工监视疏水箱及除氧器的水位调节，做不到定时开停泵。
    2．由于补水温度较低且采用间断式大量补水，每次都会造成除氧器内温度和压力产生较大波动，尤其冬季补水温度很低，严重影响了除氧器的稳定运行和除氧效果。由于除氧器自供本机轴封用汽，造成轴封压力的波动，同时对后面的高温给水管道和锅炉管道安全运行很不利。
    3．汽轮机在开机空载或低负荷状态下，凝汽器的真空偏低，排汽缸的温度易超标。因缺乏有效的降温措施，经常出现被迫停机的事故。而夏季循环水温度较高，真空一般要比正常值偏低4%-5%，直接影响机组的汽耗率，同样的初参数和负荷下汽耗相应增加4％左右。
    二、可行性分析
    1．补水从凝汽器补入，流经轴封加热器、低压加热器，整个过程中吸收一定热量，温升可达40-60℃，再进入除氧器，可增加低压加热器系统的抽汽量，即低品位抽汽量增加；减少了除氧器的抽汽量，即高品位抽汽量减少，增加了这部分蒸汽在汽轮机内的做功。
    2．凝汽器对补水可进行真空除氧，效果优于除氧器的机械式除氧，大大提高了整个回热系统的除氧效果，而且除氧器可在无外扰的情况下稳定运行。
    3．补水在凝汽器中吸收了汽轮机的排汽热量，减少了一定份额的余热损失，强化了热交换，降低了排汽温度，改善了机组真空。由于我厂的软化水用的是地下水，一般夏季水温为25℃左右，冬季为5-10℃，比排汽温度平均低20-30℃。经初步核算，此方案可平均降低排汽缸温度3-5℃，提高真空1％一1.5%。
    三、补水方式的确定
    通过以上分析，决定保留原来的补水进入途径，新增加一路补水从凝汽器喉部进入热力系统。如果采用直管自然补入，虽然简单实用，但由于补水进入凝汽器后可能沿着内壁流动，与排汽的接触面积小，降温效果不太理想。通过比较，确定了补入状态应呈雾化从排汽缸喉部补入，形成一个雾化带，在汽轮机排汽与凝汽器铜管接触前进行热交换。因此采用机械雾化喷嘴装置，将喷嘴均匀分布，调整喷嘴角度以补水不直接喷到叶片上为准。使用此装置不但冷却面积大，强化了换热，而且使补充水易于达到饱和，为气体从小水滴中扩散出来创造了条件，提高了除氧效果。