汽机冷端损失研究工作报告

汽机冷端损失研究

工作报告

报告人王学栋2023/1/151课题的立项背景汽机理想循环的热效率＝1－Tc/To提高初始吸热温度降低对冷源的放热温度排汽温度、背压、凝汽器压力2023/1/152

降低冷端损失是节能降耗重要方向新机组的选型向超临界发展汽机通流部分现代化改造基本完成开展辅机节能－－电力集团公司2002年度重点科技项目

2023/1/153课题的意义2003年全省100MW及以上机组的平均煤耗为351.8g/kWh，背压变化1kPa对全省机组煤耗的影响约为3.17g/kW.h。机组容量MW

110125135220300330600加权平均平均影响值

％

0.7460.7540.9540.7830.7760.6781.1870.92023/1/1541、冷端设备运行中存在的问题凝汽器：实际热负荷高

、早期设计结构不合理、泄漏堵管、冷却管结垢、漏空气冷却塔：配水系统、喷溅装置、淋水填料等存在设计与施工质量问题、运行老化问题、管理不善问题循环水泵：效率低、运行方式单一抽气设备出力不足系统严密性差

2、影响设备性能因素复杂，现场定性分析多。

课题研究的必要性2023/1/155凝汽器：凝结蒸汽，形成真空，决定汽机背压。冷却塔：闭式循环中冷却循环水，将凝结热量排放到大气。循环水泵：驱动冷却水在凝汽器和冷却塔循环流动。抽气设备：将凝汽器中不凝结气体抽出，维持真空。凝结水泵：将凝结水送入回热系统。协调工作，形成冷端系统。系统性能指标表现为背压。

冷端设备的范围2023/1/1561、凝汽器压力与饱和温度单值对应

ts=tw1+t+t

ts为饱和温度tw1为凝汽器进水温度：与冷却塔特性和环境因素有关；

t为冷却水温升：与汽机排汽负荷和冷却水量有关；

t为凝汽器端差：与凝汽器特性、清洁程度、空气量有关；2、降低背压即降低汽机排汽饱和温度3、课题目的：提高设备和系统性能，降低运行背压冷端设备的性能关系

2023/1/157课题的研究内容1、研究凝汽器壳侧的流动和传热特性

传统的凝汽器流场研究手段：水模型试验工程热力计算与详细热力计算引用多孔介质理论建立凝汽器数学模型计算凝汽器内速度场、温度场、压力场、空气浓度场、分区传热系数开发计算程序，直观图形显示。准确计算壳侧流场及传热特性，评价管束结构合理性，为凝汽器设计、改造、运行性能分析提供依据。2023/1/158课题的研究内容2、背压指标的定量计算

背压：汽机排汽量、冷却水量、凝汽器结构、清洁度、空气量有关，工况变化后的计算传统计算方法：HEI公式、别尔曼公式应用于设计确定符合现场运行条件的计算方法开发计算程序，直观图形显示。评价冷端系统性能状态，分析背压影响因素，优化运行方式提供计算方法。2023/1/159课题的研究内容3、冷却塔性能评价指标及空气动力场分析

分析换热性能，利用焓差法计算塔的出水温度“相对温度系数”代表实际出水温度与理想出水温度的偏差，评价塔换热性能利用多孔介质模型分析塔内流场开发计算程序，直观图形显示。评价冷却塔性能状态，分析影响出水温度的因素；为塔内结构评价提供手段。2023/1/1510课题的研究内容4、冷端设备配置和整体性能优化分析冷端设备个体间性能关系分析冷端设备个体与系统的性能关系提出使系统经济效益最优原则和方法为设备改进、配置优化、运行方式优化等工作提供指导2023/1/1511课题的研究内容5、背压诊断系统

将背压指标的定量计算和模糊神经网络模型结合起来，建立确定背压影响因素的诊断系统。为运行监测分析提供实时手段。

2023/1/1512课题的应用

1、山东章丘发电有限责任公司

问题：铜管凝汽器发生严重泄漏，凝汽器改造管道选材分析和论证：采用不锈钢冷却管流场与传热计算：管束型式不变，凝汽器性能下降背压定量计算及系统整体优化：确定循环水泵优化运行方式，提高冷却水流速。2023/1/1513课题的应用

2、山东百年电力发展股份有限公司问题：循环水泵运行方式单调，缺少运行监测手段采用背压定量计算及系统优化：确定循环水泵优化运行方式建立背压诊断在线监测系统2023/1/1514课题的应用

3、山东莱芜发电厂问题：机组投产早，汽机通流部分改造，冷端系统配套优化凝汽器改造：选用新型管束布置方式不锈钢管，增加面积冷却塔：更换为差位正弦波塑料填料，配水调整循环水泵：改造高效泵，电机改双速，优化运行方式胶球系统改造，抽气器增加工作水冷却水源2023/1/1515课题的应用

4、山东潍坊发电厂问题：汽机通流部分改造，冷端系统配套优化凝汽器：冷却面积小，提出改造建议冷却塔：更换为塑料填料，配水调整循环水泵：改造高效泵，优化运行方式真空泵增加工作水冷却水源加强系统检漏，提高真空系统严密性2023/1/1516课题的应用

5、烟台电厂问题：汽机改抽汽供热，低压缸排汽减少，优化循环水泵运行方式循环水泵：改造高效泵，优化运行方式2023/1/1517工作总结

1、全面研究了冷端系统和设备的性能评价办法，对开展辅机节能降耗工作提供了理论基础和方法。2、课题的研究技术在实际工作中得到应用，取得很好效益，也证明技术方法是正确可行的。3、与国内外相关技术比较，系统地开发应用多项技术进行冷端系统整体性能优