东方600MW超临界汽轮机组双背压凝汽器抽真空方式改进

袁洪利

华润电力(常熟）有限公司215536

摘要：某厂600MW级机组运行过程中出现真空偏低的现象，尤其是夏季带高负荷时更为严重。本文总结将双背压凝汽器抽真空方式由串联改为并联后凝汽器真空提高产生的经济效益，目的是解决凝汽器真空偏低，调节级超压，汽轮机节能等问题，为同类型机组改造提供参考依据。

关键词：凝汽器；双背压；串联抽气；并联抽气；节能

概述

某厂600MW机组汽轮机为东方汽轮机厂引进日立技术生产制造的超临界压力汽轮机，型号为：CLN600-24.2/538/566，是典型的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机。该汽轮机采用复合变压运行方式。

N—38000型凝汽器为双壳体、双背压、对分单流程、表面式凝汽器。凝汽器在VWO工况下，循环倍率设计为63，设计循环水温升不超过10℃，设计水温20℃。凝汽器能在VWO工况及循环水温33℃下能连续运行。设计背压（低压凝汽器B/高压凝汽器A）：4.9（4.4/5.4）kPa（a）。这种背压不同的两个凝汽器的折算压力总是低于结构相同的单背压凝汽器，可提高循环热经济性；而且低压凝结水经过回热加热，可减少在热力系统中的吸热量。

凝汽器循环水侧前水室分为四个独立腔室，低压侧两个水室为进水室，高压侧两个水室为出水室；后水室为四个独立腔室，均为转向水室。循环水双进双出结构，先进入低压侧凝汽器前水室，流经低压管束至低压凝汽器后水室，经换向管引入高压侧凝汽器后水室，再流经高压凝汽器管束经前水室排出。

1.凝汽器抽真空方式由串联改为并联

该厂凝汽器抽真空管道布置方式是串联式抽气方式，其主要特点是高低压凝汽器串联，从一个母管上就可以抽高低压两侧凝汽器真空，在高低压凝汽器串联管系中间加一个合适的节流孔板，以保证其经济性，且运行方式灵活，每台机组配3台真空泵，可一运二备，也可二运一备，系统简单可靠，在冬季时可运行一台真空泵。其缺点是两个凝汽器真空会产生相互影响、影响机组的经济性。

现将凝汽器抽真空管路改成独立式抽气系统，高、低压侧凝汽器分别抽气，在夏季真空度较差时，高低压侧凝汽器分别使用不同的真空泵进行抽气，三台真空泵之间利用联络管及隔离门进行相互备用，在冬季真空度较好时，也可以使用一台真空泵抽二台凝汽器真空。改造后高低压测凝汽器不再相互影响，机组真空能保证处于最佳状态，两侧凝汽器中即使有一侧严密性发生恶化，不会影响到另一侧凝汽器的真空。

2.原凝汽器串联抽真空方式

抽真空系统采用串联抽出系统，即空气由高压凝汽器流向低压凝汽器，经抽气管道抽出。蒸汽由汽机排汽口进入凝汽器，然后均匀分布到管子全长上，经过管束中央通道及两侧通道使蒸汽能够全面地进入主管束区，通过冷却水管的管壁与冷却水进行热交换后被凝结；部分蒸汽由中间通道和两侧通道进入热井对凝结水进行回热。剩余的汽气混合物经空气冷却区再次进行热交换，少量未凝结的蒸汽和空气混合物经抽气口由汽侧真空泵抽出。

2009年沿江600MW级机组对标真空情况

凝汽器采用并联抽真空系统图（4个红色阀门为新增设备）

改造后真空泵运行方式：

正常方式下，A、B侧凝汽器各保持一台真空泵运行，即A、C泵运行，B泵备用，B侧凝汽器用真空泵C抽，A侧凝汽器用真空泵A抽。

以下是2台真空泵运行时各阀门应处的状态：

真空泵A、C运行，真空泵B备用：阀门1、4开，2、3关。

真空泵A、B运行，真空泵C备用：阀门2、4开，1、3关。

真空泵B、C运行，真空泵A备用（尽量避免此种方式运行，B、C共处一段电源）：阀门1、3开，2、4关。

1台泵运行时各阀门应处的状态：阀门1、2、3、4处于全开位置。

真空泵及电动阀联锁逻辑：1台真空泵或2台真空泵运行时，备用泵联锁启动后，阀门1、2、3、4均联开。

2.3凝汽器抽真空方式由串联改为并联后真空情况对比

2013年12月02日3号机组凝汽器真空（单位：KPa）

凝汽器抽真空方式由串联改为并联后，凝汽器A真空下降0.09KPa，凝汽器B真空上涨1.31KPa。凝汽器真空平均上涨0.57KPa.

2.4改变凝汽器抽真空方式后经济效益分析

将凝汽器抽真空方式由串联改为并联后，相同工况下凝汽器真空上涨0.57KPa，夏季真空低时真空上涨更多。抽真空方式由串联改为并联运行，真空泵电流无明显变化，不存在厂用电增加的情况。由于真空上涨0.57KPa，机组煤耗降低1.14g/kwh，三台机组年发电按照120亿度算，年可节约标煤13680吨，按740元/吨计算年节省1012.32万元。

4.结束语

经过3台600MW机组3年的运行实践证明：双背压凝汽器抽真空方式由串联改为并联是一个投入小见效大的经典案例。此项技改仅需要4个电动阀，相应长度的电缆和管道，技改后主机真空有明显的提高（处于沿江600MW机组真空的较好状况），改造的当年即可收回技改投入成本，具有明显的经济效益和社会效益。

参考文献：

CLN600-24.2/538/566型汽轮机使用说明书（东方汽轮机厂）

作者简介：袁洪利：华润电力（常熟）有限公司技术支持部