楊立軍華北電力大學(xué)火電站直接空冷凝汽器性能考核評價方法

華北電力大學(xué)能源與動力工程學(xué)院電站設(shè)備形狀監(jiān)測與控制教育部重點實驗室火電站直接空冷凝汽器

性能考核評價方法Nov.22,2006楊立軍杜小澤楊勇平劉登瀛第二屆空冷技術(shù)研討會，中國包頭，2006報告內(nèi)容直接空冷技術(shù)的背景、意義直接空冷凝汽器驗收和運(yùn)轉(zhuǎn)實驗規(guī)范直接空冷凝汽器性能分析直接空冷凝汽器性能考核評價方法結(jié)論背景意義電站采用空冷系統(tǒng)是處理富煤貧水矛盾的有效措施直接空冷代表了未來空冷系統(tǒng)的開展方向特殊氣候和環(huán)境條件下，直接空冷系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)面臨嚴(yán)峻的考驗－冷卻惡化、極端環(huán)境下的非正常停機(jī)、積灰、真空走漏、管束凍裂等制定直接空冷凝汽器性能考核評價方法，保證直接空冷凝汽器滿足設(shè)計要求，對于減小直接空冷電站建立投資，提高空冷凝汽器運(yùn)轉(zhuǎn)程度，降低直接空冷機(jī)組能耗具有重要意義。德國VGB-R131Me導(dǎo)那么采用凝汽器凝結(jié)才干〔凝結(jié)蒸汽流量〕做為性能考核的評價規(guī)范，以為在一定的環(huán)境條件和一定的汽輪機(jī)排汽壓力下，假設(shè)凝汽器凝結(jié)蒸汽量超越了其設(shè)計值，就闡明空冷凝汽器性能符合要求。假設(shè)以汽輪機(jī)排汽壓力做為考核目的，那么是在維持一定的環(huán)境條件和一定的凝汽器凝結(jié)蒸汽量的條件下，考核汽輪機(jī)背壓。上述兩種性能評價規(guī)范，都存在一定的局限，僅僅調(diào)查凝汽器凝結(jié)才干，不能綜合反映空冷凝汽器的傳熱性能。直接空冷凝汽器性能分析假設(shè)：

忽略汽輪機(jī)排汽由汽輪機(jī)出口流向凝汽器入口以及蒸汽在凝汽器內(nèi)的流動壓降凝汽器壓力等于汽輪機(jī)的排汽壓力，即汽輪機(jī)背壓。空冷凝汽器傳熱過程溫度變化表示圖蒸汽凝結(jié)過程能量平衡方程冷卻空氣能量平衡方程空冷凝汽器傳熱方程對于飽和蒸汽的等溫凝結(jié)過程空冷凝汽器的凝結(jié)溫度汽輪機(jī)背壓當(dāng)堅持冷卻空氣流量不變，即軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，空冷凝汽器傳熱系數(shù)K近似為常數(shù)，于是滿足：根據(jù)上式得到的汽輪機(jī)背壓隨環(huán)境溫度和凝汽器凝結(jié)蒸汽量變化關(guān)系的曲線，即為空冷凝汽器性能曲線，也是VGB導(dǎo)那么中進(jìn)展空冷凝汽器驗收考核實驗的實際根底。空冷凝汽器壓力隨凝結(jié)蒸汽量和凝汽器進(jìn)口空氣溫度變化的性能曲線VGB-R131Me導(dǎo)那么驗收考核方法的缺乏：在凝結(jié)蒸汽量、冷卻空氣流量、環(huán)境溫度不變的條件下，可以僅僅經(jīng)過添加空冷凝汽器傳熱面積提高凝汽器凝結(jié)才干，使凝結(jié)蒸汽量添加，或汽輪機(jī)背壓降低?？绽淠鱾鳠崦娣e的添加，將使空冷島的投資添加，為用戶添加了額外的費用。假設(shè)僅僅考核空冷凝汽器凝結(jié)才干，就能夠?qū)е驴绽淠飨M商片面追求傳熱面積，而不在提高空冷凝汽器傳熱性能上做文章。不同環(huán)境溫度下，空冷凝汽器壓力隨傳熱系數(shù)的變化曲線我們的建議：對空冷凝汽器進(jìn)展性能考核，需求在維持冷卻空氣流量和汽輪機(jī)排汽量不變的情況下，針對不同容量的機(jī)組，制定一個空冷凝汽器的參考傳熱系數(shù)值。只需當(dāng)實驗測得的空冷凝汽器傳熱系數(shù)高于該參考值時，才以為空冷凝汽器的性能到達(dá)考核規(guī)范。在空冷凝汽器設(shè)計氣溫下，維持汽輪機(jī)排汽量和冷卻空氣量不變時，只需設(shè)計更為合理的空冷凝汽器翅片管構(gòu)造參數(shù)，更為有效的管束布置方式，才干更加合理的組織冷卻空氣的流場和溫度場，從而改善空氣速度場和溫度場的協(xié)同性，強(qiáng)化空氣對流換熱，提高空冷凝汽器的傳熱性能。結(jié)論建立了凝汽器壓力與汽輪機(jī)排汽量、冷卻空氣流量、凝汽器傳熱系數(shù)、凝汽器總傳熱面積以及環(huán)境溫度之間的關(guān)系，分析了各要素對凝汽器性能的影響規(guī)律。凝結(jié)蒸汽量和凝汽器壓力的空冷凝汽器性能考核規(guī)范，僅僅思索空冷凝汽器的傳熱才干，能夠?qū)е驴绽淠鱾鳠崦娣e過大，空冷系統(tǒng)投資添加。對空冷凝汽器進(jìn)展性能評價，除了考核空冷凝汽器傳熱才干，還需測定凝汽器傳熱系數(shù)，以傳熱系數(shù)設(shè)計保證