凝汽器安裝自清洗裝置前后熱力性能試驗報告

1、技 術(shù) 報 告 項目名稱 北京首鋼超群電力有限公司1#機組凝汽器安裝自清洗裝置前后熱力性能試驗報告北京首鋼超群電力有限公司日期 2006年7月24日參加工作單位：北京首鋼超群電力有限公司北京天地寬廣科技發(fā)展有限公司工作人員：王大明、高剛、杜學(xué)忠、梁建國朱常平、周軍懷 項目負責人：高剛工作時間：2006年5月10日至2006年7月19日報告編寫：高剛、朱常平審定：杜學(xué)忠批準：顧順波北京首鋼超群電力有限公司1#機組凝汽器安裝自清洗裝置前后熱 力 性 能 試 驗 報 告1 項目來源 北京首鋼超群電力有限公司1#機組在2006年5月份的大修中，由北京天地寬廣科技發(fā)展有限公司對凝汽器進行了改造，安裝了自

2、清洗強化換熱裝置。為評價1#機組凝汽器自清洗強化換熱裝置的運行效果，為機組運行提供依據(jù)，北京首鋼超群電力有限公司對1#汽輪機組進行熱力性能試驗及凝汽器性能試驗。2 試驗?zāi)康膽?yīng)首鋼公司要求，對1#汽輪機組進行熱力性能試驗及凝汽器性能試驗，測取有關(guān)熱力參數(shù)及循環(huán)水系統(tǒng)的主要運行參數(shù)，評價凝汽器改造的效果，為機組經(jīng)濟運行提供依據(jù)。3 設(shè)備概述3.1汽輪機技術(shù)規(guī)范C60-8.83/1.27 汽輪機主要技術(shù)規(guī)范：調(diào)節(jié)方式：噴嘴調(diào)節(jié) 額定功率：60MW最大功率：63MW 主蒸汽流量：373.29t/h主蒸汽壓力：8.83MPa 主蒸汽溫度：535工業(yè)抽汽壓力：1.275 MPa 設(shè)計背壓：0.0061 M

3、Pa設(shè)計冷卻進口水溫：20 給水溫度：199.2額定工業(yè)抽汽量：200 汽耗（抽/冷）：6.219/3.709kg/kwh熱耗（抽/冷）：5905/9723.6kj/kwh3.2凝汽器技術(shù)規(guī)范 凝汽器為對分、雙道制、表面式結(jié)構(gòu)，冷卻水從下部的兩個接管口流入前水室，流經(jīng)第一道的銅管進入后水室，轉(zhuǎn)折后，經(jīng)過第二道銅管進入前水室上部排出凝汽器。其主要技術(shù)參數(shù)如下：型號：N-3500型 型式：單殼體雙流程冷卻面積：3500m2 冷卻水流量：8455m3/h冷卻水溫度：20 銅管尺寸：2517170mm銅管根數(shù)：62804 技術(shù)標準和規(guī)程規(guī)范4.1技術(shù)標準：汽輪機性能試驗采用GB8117-87電站汽輪機

4、熱力性能試驗規(guī)程；4.2水和水蒸氣性質(zhì)表：國際公式化委員會1967年工業(yè)用IFC方程。5試驗儀器、測點布置、試驗項目及人員分工5.1 試驗儀器 5.1.1試驗采用現(xiàn)場儀表，試驗基準流量以主蒸汽流量為準；5.1.2壓力采用現(xiàn)場經(jīng)校驗后的壓力表、壓力變送器測量；5.1.3 溫度測點用現(xiàn)場經(jīng)校驗后的溫度計、K型熱電偶測量；5.2 測點布置5.2.1 主蒸汽壓力采用機前的壓力變送器測量，主蒸汽溫度采用機前的K型熱電偶測量，其數(shù)值從DCS取得；5.2.3 給水溫度通過安裝于主給水管道的K型熱電偶測量，其數(shù)值從DCS取得；5.2.4凝汽器熱井、除氧器水箱水位變化量通過容器尺寸、試驗持續(xù)時間及介質(zhì)壓力、溫度

5、換算成當量流量；5.2.5其它測點采用現(xiàn)場測點測量，人工讀數(shù)的方法進行采集。5.3試驗項目5.3.1 1#改造前45MW（近似）下汽輪機熱力性能試驗及凝汽器性能試驗5.3.2 1#改造后50MW（近似）下汽輪機熱力性能試驗及凝汽器性能試驗5.3.3 2# 55MW（近似）下汽輪機熱力性能試驗及凝汽器性能試驗5.4人員分工試驗現(xiàn)場指揮和協(xié)調(diào)：北京首鋼超群電力有限公司生產(chǎn)技術(shù)部、汽機車間試驗測點加裝：唐山電廠熱工檢修人員試驗運行工況和參數(shù)調(diào)整及系統(tǒng)隔離：北京首鋼超群電力有限公司汽機車間當值運行人員試驗技術(shù)負責：北京首鋼超群電力有限公司北京天地寬廣科技發(fā)展有限公司試驗的數(shù)據(jù)處理、計算和分析：北京首鋼

6、超群電力有限公司 6 試驗條件6.1機組設(shè)備條件6.1.1汽輪機、鍋爐及凝汽器、循環(huán)水泵等輔助設(shè)備運行正常穩(wěn)定、無異常泄漏；6.1.2軸封系統(tǒng)運行良好；6.1.3真空系統(tǒng)嚴密性符合要求；6.1.4高壓主汽調(diào)節(jié)閥應(yīng)能夠調(diào)整在試驗規(guī)定的閥位上。6.2系統(tǒng)條件6.2.1試驗熱力系統(tǒng)應(yīng)嚴格按照設(shè)計熱平衡圖所規(guī)定的熱力循環(huán)運行并保持穩(wěn)定；6.2.2系統(tǒng)隔離符合試驗要求，管道、閥門無異常泄漏，任何與設(shè)計所規(guī)定的熱力循環(huán)無關(guān)的其它系統(tǒng)及進出流量都必須進行隔離，對在試驗中無法隔離的流量應(yīng)能夠有辦法進行測量，試驗時系統(tǒng)不明漏量應(yīng)控制在0.5%(含0.5%)以內(nèi)。以下是試驗時必須隔離的典型系統(tǒng)和流量：主蒸汽、抽汽

7、系統(tǒng)各管道、閥門的疏水主蒸汽的高、低壓旁路及旁路減溫水加熱器疏水旁路、疏水直排凝汽器及危急疏水加熱器給水、凝結(jié)水大小旁路及再循環(huán)各加熱器殼側(cè)及水側(cè)放水、放氣汽輪機輔助抽汽（廠用汽）水和蒸汽取樣6.3運行條件6.3.1汽輪機運行參數(shù)盡可能達到設(shè)計值并保持穩(wěn)定，各主要測量值的平均值偏差及波動值不應(yīng)超過下表規(guī)定的范圍：運行參數(shù)試驗工況平均值與設(shè)計工況的允許偏差單個測量值與平均值之間的最大允許波動主蒸汽壓力 3% 0.25%排汽壓力 2.5% 1.0%抽汽壓力 5.0%抽汽流量 5.0% 5.0%電功率 0.25%電壓 5.0%功率因數(shù)0.850.90 1.0%轉(zhuǎn)速 5.0% 0.25%6.3.2凝汽

8、器熱井及鍋爐汽包水位維持恒定，除氧器水箱水位穩(wěn)定變化，無波動；6.3.3各加熱器水位正常、穩(wěn)定；6.4儀表條件6.4.1所有試驗儀表校驗合格，工作正常；6.4.2測試系統(tǒng)安裝及接線正確；6.4.3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置正確，數(shù)據(jù)采集正常。6.5在試驗進行中，除影響機組安全的因素外，不得對機組設(shè)備及熱力系統(tǒng)進行與試驗無關(guān)的操作。6.5試驗過程 2006年5月7月共進行了五個項目的熱力性能試驗、凝汽器性能試驗及相關(guān)的數(shù)據(jù)采集工作7 試驗數(shù)據(jù)分析、結(jié)論與建議7.1試驗數(shù)據(jù)處理選取每一工況相對穩(wěn)定的一段連續(xù)記錄進行平均值計算，此平均值經(jīng)過儀表校驗值、零位、高差等修正后作為性能計算的原始數(shù)據(jù)，試驗原始記錄數(shù)據(jù)

9、見附表A1。對同一參數(shù)多重測點（左、右或前、后）測量時，取其算術(shù)平均值。7.2流量計算試驗以主蒸汽流量為基準，通過高加、低加建立方程計算高加、低加進汽流量，由此計算汽輪機低排流量。7.3試驗熱力性能及凝汽器性能計算試驗熱力性能計算利用編制的計算機程序進行計算，內(nèi)容包括：高壓加熱器組熱平衡計算、主蒸汽流量計算、汽耗率計算等。凝汽器的熱力性能計算：通過熱力試驗并參照熱力考核性試驗計算出低排流量，由此計算出循環(huán)水流量，進一步確定凝汽器傳熱系數(shù)，從而獲得凝汽器改造效果。7.4試驗結(jié)果的計算 t：循環(huán)水進出水溫差 t：凝汽器端差 A：凝汽器換熱面積3500m21#凝汽器改造前1#機組2006年5月12日

10、1:0024:00抽汽回熱運行工況平均功率N=4.45KW 主蒸汽流量G1=210.29t/h 凝結(jié)水流量D2=91.75t/h 排汽溫度Tc=42.67 表計真空=-0.091MPa（排汽溫度對應(yīng)標準真空=-0.093MPa） 循環(huán)水進水溫度t1=19.38 出水溫度t2=27.86 凝汽器端差t=16.58 抽汽發(fā)電汽耗=4.73kg/kwh根據(jù)熱平衡原理，凝汽器內(nèi)蒸汽放熱與循環(huán)水吸熱相等：凝汽器循環(huán)水實際流量為D：D520*91.75/(27.86-19.38)5626t/h1563 kg/s循環(huán)水吸熱量Q:QD*（h2-h1）1563*(27.86*4.2-19.38*4.2) 556

11、68kJ循環(huán)水進出水對數(shù)平均溫度： tm t/ln(1+t/tm)（27.86-19.38）/ln(1+(27.86-19.38)/ 16.58)20.53 由凝汽器的熱量傳遞公式Q=KAtm可知凝汽器傳熱系數(shù)K：KQ/A/tm 55668/3500/20.53 0.7747 kW/(m2.) 774.7 W/(m2.)1#機組2006年5月11日1:0024:00抽汽回熱運行工況平均功率N=4.74KW 主蒸汽流量G1=225.54t/h 凝結(jié)水流量D2=102.67t/h 排汽溫度Tc=44.67 表記真空=-0.090MPa（排汽溫度對應(yīng)標準真空=-0.092MPa） 循環(huán)水進水溫度t1

12、=20.08 出水溫度t2=29.12 凝汽器端差t=17.13 抽汽發(fā)電汽耗=4.76kg/kwh根據(jù)熱平衡原理，凝汽器內(nèi)蒸汽放熱與循環(huán)水吸熱相等：凝汽器循環(huán)水實際流量為D：D520*102.67/(29.12-20.08)5906t/h1641 kg/s循環(huán)水吸熱量Q:QD*（h2-h1）1641*(29.12*4.2-20.08*4.2) 62305kJ循環(huán)水進出水對數(shù)平均溫度： tm t/ln(1+t/tm)（29.12-20.08）/ln(1+(29.12-20.08)/ 17.13)21.32 由凝汽器的熱量傳遞公式Q=KAtm可知凝汽器傳熱系數(shù)K：KQ/A/tm 55668/35

13、00/21.320.746 kW/(m2.) 746 W/(m2.)1#凝汽器改造后1#機組2006年7月18日10:1010:45純凝回熱運行工況測試平均功率N=5KW 主蒸汽流量G1=180.8t/h 凝結(jié)水流量D2=138.43t/h 排汽溫度Tc=40 表計真空=-0.091MPa（排汽溫度對應(yīng)標準真空=-0.0939MPa） 循環(huán)水進水溫度t1=26 出水溫度t2=36.14 凝汽器端差t=3.86 純凝發(fā)電汽耗=3.61kg/kwh根據(jù)熱平衡原理，凝汽器內(nèi)蒸汽放熱與循環(huán)水吸熱相等：凝汽器循環(huán)水實際流量為D：D520*138.43/(36.14-26) 7099 t/h 1971.9

14、 kg/s循環(huán)水吸熱量Q: QD*（h2-h1）1971.9*(36.14*4.2-26*4.2) 83979.28kJ/s循環(huán)水進出水對數(shù)平均溫度： tm t/ln(1+t/tm)（36.14-26）/ln(1+(36.14-26)/3.86)7.87 由凝汽器的熱量傳遞公式Q=KAtm可知改造后的凝汽器傳熱系數(shù)K：KQ/A/tm83979.28/3500/7.873.0488 kW/(m2.) 3048.8 W/(m2.)1#機組2006年7月18日11:1011:40純凝回熱運行工況測試平均功率N=5.66KW 主蒸汽流量G1=213.47t/h 凝結(jié)水流量D2=154.43t/h 排汽

15、溫度Tc=41.71 表計真空=-0.091MPa（排汽溫度對應(yīng)標準真空=-0.0933MPa） 循環(huán)水進水溫度t1=26 出水溫度t2=37.43 凝汽器端差t=4.29 純凝發(fā)電汽耗=3.77kg/kwh根據(jù)熱平衡原理，凝汽器內(nèi)蒸汽放熱與循環(huán)水吸熱相等：凝汽器循環(huán)水實際流量為D：D520*154.43/(37.43-26)7025.7 t/h1951.6kg/s循環(huán)水吸熱量Q:QD*（h2-h1）1951.6*(37.43*4.2-26*4.2) 93688.5kJ/s循環(huán)水進出水對數(shù)平均溫度： tm t/ln(1+t/tm)（37.43-26）/ln(1+(37.43-26)/ 4.29

16、) 8.8 由凝汽器的熱量傳遞公式Q=KAtm可知凝汽器傳熱系數(shù)K：KQ/A/tm93688.5/3500/8.83.0418 kW/(m2.) 3041.8 W/(m2.)6、結(jié)論1#凝汽器改造前：平均端差為16.86,傳熱系數(shù)平均為760.35 W/(m2.),抽汽工況下發(fā)電汽耗平均為4.75kg/kwh。 1#凝汽器改造后：平均端差為4.08,傳熱系數(shù)平均為3045.3 W/(m2.),純凝工況下發(fā)電汽耗平均為3.69kg/kwh。改造后傳熱系數(shù)提高了2284.35 W/(m2.)，端差下降了12.78，純凝工況下實際發(fā)電汽耗好于純凝工況下設(shè)計發(fā)電汽耗3.709kg/kwh（設(shè)計參數(shù)為進

17、水20，循環(huán)水量為額定水量等）。綜上所述，1#凝汽器安裝自清洗強化換熱裝置后運行效果明顯，改造是成功的。attention to improving the quality and efficiency of development and pay more attention to security and reform the peoples livelihood, more focus on maintaining social harmony and stability, and promote the development of township economy in a bett

18、er and faster, create a new normal XX development and lay a more solid foundation for XX build a well-off society. Completed tasks this year, we must always pay special attention to the primary task of development. XX weak economic base, low levels of development, economic construction is the Center

19、, we have to create conditions for faster economic development, accumulating more wealth, better peoples lives. Effort should be made to this years economic growth, revenue growth, people have maintained a high rate of income growth, GDP growth of more than 15 per cent respectively. Always grasp the

20、 fundamental impetus for reform. We are now no soldiers behind many indicators ranked in the bottom of the county from getting bigger. Only by going all out to hard work, hard work, innovation, reform does not adapt to institutional mechanisms, practices, it is possible to change the face of XX poor

21、, into a well-off society together with people across the country. We want to break the old patterns of thinking, methods and organization of work, bravely and boldly into, making full use of all the advantages, comprehensive reforms, to make all its vitality for development impulse, let full play t

22、o all sources of wealth creation. Should always stability131# 凝 汽 器 運 行 參 數(shù) 表2006-5-12改造前時間功率主汽壓力流量真空排汽排汽溫度端差凝結(jié)水循環(huán)水凝結(jié)水流量汽耗率#1#2小計對應(yīng)真空溫度入口出口（南）出口（北）溫升t萬KWMPaT/hMPaMPaT/hkg/KWh14.58.88.8209 -0.091 43 -0.09271842 19 29 25 8 98 24.48.78.7210 -0.091 43 -0.09271743 19 30 26 9 101 34.38.78.7204 -0.092 42 -

23、0.09311741 19 29 25 8 92 44.48.88.8213 -0.092 42 -0.09311742 19 29 25 8 92 54.48.78.7210 -0.092 42 -0.09311742 19 28 25 8 91 64.48.68.6205 -0.092 42 -0.09311742 18 29 25 9 95 74.48.78.7214 -0.092 42 -0.09311742 18 29 25 9 99 84.48.78.7213 -0.092 41 -0.09351642 18 29 25 9 94 94.38.78.7207 -0.092 41 -

24、0.09351641 19 29 25 8 90 104.48.88.8215 -0.091 43 -0.09271743 19 29 26 9 92 114.48.88.8209 -0.091 43 -0.09271743 19 30 26 9 93 124.48.88.8216 -0.091 44 -0.09221844 19 30 26 9 99 134.48.78.7210 -0.091 43 -0.09271743 20 30 26 8 94 144.48.78.7214 -0.091 42 -0.09311643 20 30 26 8 95 154.48.88.8216 -0.09

25、1 42 -0.09311643 20 30 26 8 97 164.68.88.8216 -0.091 43 -0.09271643 20 30 27 9 92 174.68.88.8213 -0.091 43 -0.09271643 20 30 27 9 94 184.68.88.8209 -0.091 43 -0.09271643 20 30 27 9 10 194.58.78.7205 -0.090 44 -0.09221744 20 30 27 9 98 204.58.68.6210 -0.090 43 -0.09271644 20 30 27 9 102 214.58.78.721

26、5 -0.090 43 -0.09271643 20 30 27 9 97 224.68.78.7212 -0.090 44 -0.09221744 20 30 27 9 96 234.58.68.6208 -0.090 43 -0.09271543 20 31 28 10 92 244.48.88.8194 -0.091 43 -0.09271644 20 30 27 9 99 小計106.75047 平均4.45 8.729178.72917210.29 -0.091 42.67 -0.0928 16.58 42.79 19.38 29.63 26.08 8.48 91.75 4.73 備

27、注：抽汽運行工況，抽汽平均壓力0.7MPa，平均溫度270，平均流量25t/h1# 凝 汽 器 運 行 參 數(shù) 表2006-5-11改造前時間功率主汽壓力流量真空排汽排汽溫度端差凝結(jié)水循環(huán)水凝結(jié)水流 量汽耗率#1#2小計對應(yīng)真空溫度入口出口（南）出口（北）溫升t萬KWMPaT/hMPaMPaT/hkg/KWh14.88.78.7234 -0.089 46 -0.09121946 20 31 27 9 102 24.98.88.8247 -0.090 46 -0.09121846 20 31 28 10 109 34.98.88.8248 -0.090 46 -0.09121946 20 31

28、27 9 108 458.88.8249 -0.090 44 -0.09221845 18 29 26 10 118 558.88.8252 -0.090 45 -0.09171945 18 29 26 10 118 64.98.78.7252 -0.090 44 -0.09221844 18 29 26 10 110 74.98.78.7251 -0.091 44 -0.09221744 19 30 27 10 106 858.98.9227 -0.091 44 -0.09221744 18 30 27 11 101 94.88.78.7225 -0.090 45 -0.09171845 1

29、9 30 27 10 105 104.98.88.8233 -0.090 45 -0.09171745 20 31 28 10 109 114.98.98.9233 -0.090 46 -0.09121845 21 31 28 9 99 124.68.88.8214 -0.090 45 -0.09171645 21 32 29 10 98 134.68.78.7210 -0.090 45 -0.09171745 21 32 28 9 96 144.78.88.8211 -0.090 45 -0.09171645 22 32 29 9 101 154.68.68.6204 -0.090 45 -

30、0.09171645 22 32 29 9 96 164.68.98.9211 -0.090 46 -0.09121646 22 33 30 10 99 174.68.98.9211 -0.090 46 -0.09121746 22 32 29 9 98 184.68.98.9211 -0.090 45 -0.09171645 22 32 29 9 96 194.58.88.8212 -0.090 45 -0.09171745 21 31 28 9 101 204.68.88.8215 -0.090 45 -0.09171745 21 31 28 9 101 214.58.88.8215 -0

31、.092 43 -0.09271643 20 30 27 9 100 224.58.88.8215 -0.092 42 -0.09311642 19 29 26 9 96 234.78.98.9216 -0.092 42 -0.09311642 19 29 26 9 98 244.68.88.8217 -0.091 43 -0.09271743 19 30 26 9 99 小計113.75413 平均4.74 8.798.80225.54 -0.090 44.67 -0.0919 17.13 44.67 20.08 30.71 27.54 9.04 102.67 4.76 備注：抽汽運行工況，抽汽平均壓力0.7MPa，平均溫度270，平均流量25t/h1# 凝 汽 器 運 行 參 數(shù) 表2006-7-18改造后時間功率主汽壓力流量真空排汽排汽溫度端差凝結(jié)水循環(huán)水凝結(jié)水流量汽耗率#1#2小計對應(yīng)真空溫度入口出口（南）出口（北）溫升t萬KWMPaT/hMPaMPaT/hkg/KWh10:104.9518.88.8180.8-0.092 40 -0.09394 41 26 36 10 142 10