间接空冷两台机循环水联络运行经济性分析

间接空冷两台机循环水联络运行经济性分析

张剑红

大唐杨凌热电有限公司 陕西咸阳 712100

摘 要：表面式凝汽器间接空冷系统的工艺流程为：循环水进入表面式凝汽器的水侧通过表面换热，冷却凝汽器汽侧的汽轮机排汽，受热后的循环水由循环水泵送至空冷塔，通过空冷散热器与空气进行表面换热，循环水被空气冷却后再返回凝汽器去冷却汽轮机排汽，构成了密闭循环。间接空冷系统一般均采用自然通风冷却塔，环境风的风向及风速等气象因素对冷却塔也会产生影响，实际运行中环境温度成为影响间接空冷机组的背压主要因素，以东汽超临界350MW间接空冷机组为例，结合具体试验数据，介绍了间接空冷系统运行方式变化对机组经济性的影响。

关键词：循环水；联络运行；超临界；环境温度；供电煤耗

0 前言

在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备的真空度是汽轮机运行的性能考核指标。实际运行经验证明，凝汽器的真空水平对汽轮发电机组的安全性、经济性有着直接影响。因此，在机组运行过程中应密切关注凝汽器真空，并通过维护间冷塔的密封性、定期分析真空严密性试验结果、优化间冷系统循环水运行方式、提高间冷塔扇段换热效率等途径努力提高凝汽器真空，对提高机组运行经济性、降低供电煤耗意义重大。

1、系统简介

大唐杨凌热电有限公司2×350MW机组是东方汽轮机厂生产的超临界、一次中间再热、双缸双排汽、间接空冷、抽汽凝汽式汽轮机；间接空冷系统采用两机一塔布置方式，循环水泵为高低速电机驱动。汽轮机和给水泵汽轮机排汽进入表面式凝汽器，冷凝后的凝结水经凝结水泵升压后经低压加热器进入除氧器；凝汽器出口循环水经2台循环水泵升压后进入间冷塔6个扇段冷却三角，循环水在冷却三角和翅片管内得到冷却后进入凝汽器；加热后的空气（经过冷却三角后）在间冷塔内外大气压差作用下经间冷塔顶排至大气。间冷塔散热器总换热面积约167.46万m2，塔高165m，底部直径165m，进风口高度28m。

2、循环水联络运行方式

在每年5月至9月单机运行期间，通过两台机循环水泵出口母管联络门、凝汽器循环水进水联络门将两台机间接空冷系统进行联络运行，通过利用备用机组冷却扇段扩大散热面积、降低循环水温度，达到提高凝汽真空的目的。系统运行方式如图1所示。

图1  间冷系统联络运行方式示意图

在两台机组运行期间，通过关闭#1、2机循环水泵出口母管两个联络门、关闭#1、2机凝汽器循环水进水母管两个联络门，实现循环水系统单元制运行。

在每年5月至9月单机运行期间，采用两台机循环水联络运行方式。以#1机运行、#2机备用为例，关闭#2机凝汽器循环水四个进出水门、关闭#2机两台循环水泵四个进出水门，开启#1、2机循环水泵出口母管两个联络门、开启#1、2机凝汽器循环水进水母管两个联络门，逐个投运#2机冷却扇段，使#1机循环水部分热水进入#2机间冷系统投运扇段进行冷却，冷却后的循环水通过#1、2机凝汽器循环水进水母管联络门与#1机间冷塔出口循环水混合后进入#1机凝汽器，达到降低循环水温度和提高凝汽器真空的目的。

3、采用循环水联络运行方式的节能效果

两台机循环水系统联络运行不需要额外增加设备运行，对厂用电没有影响。在机组负荷、循环水泵运行方式、环境温度不变的情况下，通过利用停运机组的全部或部分冷却扇段达到降低循环水温度、提高凝汽器真空，达到降低供电煤耗、提高机组出力的目的。进入邻机冷却扇段的循环水流量可通过投运邻机扇段的数量进行控制，最终通过试验确定需投运的扇段数量。本公司循环水联络运行前、后的参数统计如表1、表2所示。

表1  循环水联络运行前参数

表2  循环水联络运行后参数

注：临机投运三个扇段

通过表1、表2可见：在负荷率、循环泵运行方式、环境温度基本相同的情况下，循环水联络运行前后凝汽器循环水入口温度下降幅度随机组负荷率的增大而增大，凝汽器真空随机组负荷率的上升而上升。在机组负荷率95%左右时联络运行后较原运行方式真空提高7.23kPa，降低供电煤耗约14.71g/kWh；在机组负荷率66%左右时联络运行后较原运行方式真空提高2.92kPa，降低供电煤耗约5.94g/kWh。同时在采用循环水联络运行后，循环水泵电机电流比原运行方式下降约2%。

4、结束语

综上所述，间接空冷机组在夏季高温天气由于受到环境温度升高的影响，凝汽器真空大幅下降，造成机组供电煤耗大幅上升；同时机组出力也因凝汽器真空的降低（本公司凝汽器设计背压≯31kPa）受到限制。在单机运行期间采用循环水联络运行方式后，有效解决了机组因凝汽器真空的出力受限问题，同时大幅提高了机组运行的经济性。

另外，间冷塔的冷却效率也是降低循环水温度、提高凝汽器真空的重要环节，结合本公司间冷塔实际运行情况建议从以下几个方面加强运行管理：

（1）每月定期对冷却塔密封部分进行检查，发现异常及时联系处理；

（2）每月对冷却三角底部检查孔进行检查，保证其处于关闭状态；

（3）巡回检查时对间冷塔大门及冷却塔周围小门开关状态进行检查，保证随时处于关闭状态；

（4）检查各扇段百叶窗执行器无卡涩、连杆脱开等情况，夏季运行时时能够保证百叶窗处于全开位置；冬季能够保证百叶窗同步动作，有效避免扇段结冰冻裂的事故发生；

（5）因扇段冲洗一次周期较长，为避免在出现环境温度突升时间冷塔冷却效率大幅下降，影响机组出力及经济性，建议每年2月中旬以后、环境温度大于20℃时及时进行扇段冲洗工作。

参考文献：

[1]大唐杨凌热电有限公司《№1机组集控运行规程》（Q/YL-106.08.001-2017）。