个人资料整理仅限学习使用1 / 31 TPRI 合同编号： TPRI/TJ-CA-*-2018A 报告编号： TPRI/TJ-RB-*-2018 安徽华电宿州发电有限公司1 号机组投运真空泵工作液强制冷却装置前、后凝汽器性能对比实验报告西安热工研究院有限公司二 一 一年 十 一 月精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用i / 31 报告编号： TPRI/TJ-RB-*-2018 合同编号： TPRI/TJ-CA-*-2018A 工程负责单位：西安热工研究院有限公司工程承担部门：汽轮机及热力系统技术部课题起讫日期：2018 年 8 月 2018 年 11 月工程负责人：李永康主要工作人员：西安热工研究院有限公司李永康程东涛马汀山居文平许朋江刘 杨陈恺任丽君山东泓奥电力科技有限公司李锦青魏云雷姜培朋安徽华电宿州发电有限公司谢旭阳 2006(美国传热学会标准 等标准，进行了1 号机组投运真空泵工作液强制冷却装置前、后凝汽器性能对比实验。b5E2RGbCAP 实验结果表明：投运真空泵工作液强制冷却装置后，真空泵工作液温度得到了明显的降低，大大提高了真空泵的抽吸能力，进而降低了凝汽器压力(真空提高 。p1EanqFDPw 关 键 词 ： 凝 汽 器真 空 泵真 空 泵 工 作 液 强 制 冷 却 装 置性 能 实 验精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用iii / 31 目录1 前言 1DXDiTa9E3d 2 设备规范 13 实验目的 44 实验标准及基准 45 实验内容和工况 56 实验测点和仪表 57 实验要求 78 实验计算公式 79 真空严密性水平及原有抽空气系统运行状态10RTCrpUDGiT 9.1 真空严密性实验结果109.2 原有抽空气系统运行状态实验结果1110 真空泵工作液强制冷却装置对真空泵运行性能的影响125PCzVD7HxA 10.1 真空泵工作液强制冷却装置耗功实验结果12jLBHrnAILg 10.2 真空泵工作液强制冷却装置对真空泵运行性能的影响13xHAQX74J0X 11 真空泵抽吸能力增强对凝汽器性能影响的实验结果15LDAYtRyKfE 11.1 对比条件 1511.2 凝汽器性能实验结果1511.3 真空泵抽吸能力增强对凝汽器平均压力的影响19Zzz6ZB2Ltk 11.4 真空泵抽吸能力增强节能效果2312结论和建议25精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用1 前言安徽华电宿州发电有限公司1 号 600MW 汽轮机是上海电气电站设备有限公司汽轮机厂制造的N600-24.2/566/566型超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机。该机组配套哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司生产的N-38000型双背压、双壳体、单流程、表面式凝汽器。凝汽器冷却水系统采用冷却塔循环供水冷却方式，冷却水系统配套两台88LKXA-27.4型循环水泵，以满足机组在不同季节和不同负荷对冷却水量的要求。凝汽器抽空气系统配套三台改进型2BW4 353-0EK4 型水环真空泵，机组正常运行时，两台运行，一台备用。dvzfvkwMI1 2018 年，安徽华电宿州发电有限公司委托山东泓奥电力科技有限公司对1 号机组真空泵冷却系统进行了技术改造，加装了真空泵工作液强制冷却装置。为了检验真空泵工作液强制冷却装置对真空泵抽吸能力及凝汽器性能的影响，西安热工研究院有限公司对安徽华电宿州发电有限公司1 号机组凝汽器进行了投运真空泵工作液强制冷却装置前、后性能对比实验。现场实验于2018 年 8 月顺利完成。rqyn14ZNXI 2 设备规范2.1 汽轮机设计技术规范表 1 汽轮机设计技术规范工程名称单位内容型号/ N600-24.2/566/566 型式/ 超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机铭牌功率MW 600 最大出力MW 648 额定工况主蒸汽压力MPa 24.2 额定工况主蒸汽温度566 额定工况主蒸汽流量t/h 1784.58 额定工况再热蒸汽压力MPa 3.826 额定工况再热蒸汽温度566 额定工况热耗率kJ/kWh 7892 设计冷却水进口温度20 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用2 / 31 工程名称单位内容额定给水温度275 回热级数/ 3 高加 +1 除氧器 +4 低加末级动叶片长度mm 1050 额定转速r/min 3000 制造厂/ 上海电气电站设备有限公司汽轮机厂2.2 凝汽器设计技术规范表 2 凝汽器设计技术规范工程名称单位内容型式/ 双背压、双壳体、单流程、表面式型号/ N-38000 总有效冷却面积m238000 抽空气区有效面积m23200 冷却水设计进口温度23 凝汽器平均压力冷却水温23）kPa 5.88 循环冷却水流量t/h 63660 管内冷却水流速m/s 2 水阻kPa 65 清洁系数/ 0.9 冷却介质/ 淡水冷却水允许温升 9 水室设计压力MPa 0.4 凝结水过冷度0.5凝结水含氧量ppb 20冷却管总量根42508 冷却管长度mm 11380 主凝结区冷却管数量根36552 主凝结区冷却管材料/ TP316 主凝结区冷却管规格mm 250.5管束顶部外围冷却管数量根2496 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用3 / 31 工程名称单位内容管束顶部外围冷却管材料/ TP316 管束顶部外围冷却管规格mm 250. 7 空气抽出区冷却管数量根3460 空气抽出区冷却管材料/ TP316 空气抽出区冷却管规格mm 250.7制造厂/ 哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司2.3 水环真空泵及其电动机设计技术规范表 3 水环真空泵设计技术规范工程名称单位内容型号/ 改进型 2BW4 353-0EK4 额定转速r/min 590 抽吸干空气能力kg/h 82kg/h 入口压力5.888kPa ，冷却水温23.5 时）173kg/h 入口压力11.8kPa ，冷却水温33时）工作液流量m3/h 22 轴功率kW 最大 120/最小 84 制造厂/ 广东省佛山水泵厂有限公司电动机型号/ Y355L-10 电动机电压V 380 电动机电流A 321 电动机功率kW 160 电动机转速r/min 590 电动机防护等级/ IP44 电动机绝缘等级/ F 电动机制造厂/ 长沙电机厂热交换器型号/ M10 热交换器型式/ 板式热交换器面积m212.24 热交换器端差2 热交换器冷却水流量m3/h 30 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用4 / 31 工程名称单位内容热交换器冷却水工作压力MPa 0.5 热交换器冷却水阻力kPa 公司2.4 水环真空泵工作液强制冷却装置设计技术规范表 4 水环真空泵工作液强制冷却装置设计技术规范工程名称单位内容制冷机制冷量kcal/h 80104 制冷机尺寸参数mm ，2006(美国传热学会标准 。SixE2yXPq5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用5 / 31 4.2 DL/T 932-2005 凝汽器与真空系统运行维护导则。4.3 DL/T 1078-2007 表面式凝汽器运行性能实验规程。4.4 水和水蒸汽性质表：国际公式化委员会IFC-1967 公式。4.5 实验基准：以机组负荷为基准。5 实验内容和工况在机组 600MW 、480MW 和360MW 负荷工况下，进行真空严密性实验及凝汽器性能实验。实验工况见表5。6ewMyirQFL 表 51 号机组凝汽器性能实验工况序号实验日期开始时间结束时间机组负荷循环水泵运行方式真空泵运行方式强制冷却装置运行状态T1 2018-8-19 14:43 14:51 600MW AB 停止停止T2 2018-8-19 9:40 10:40 600MW AB A 运行T3 2018-8-19 11:45 12:15 600MW AB AC 运行T4 2018-8-19 13:35 14:20 600MW AB AC 停止T5 2018-8-19 23:40 23:48 480MW AB 停止停止T6 2018-8-20 01:50 02:20 480MW AB A 运行T7 2018-8-20 00:50 01:20 480MW AB AC 运行T8 2018-8-19 22:45 23:15 480MW AB AC 停止T9 2018-8-20 06:03 06:11 360MW A 停止停止T10 2018-8-20 03:00 03:30 360MW A A 运行T11 2018-8-20 03:50 04:25 360MW A AC 运行T12 2018-8-20 05:15 05:45 360MW A AC 停止6 实验测点和仪表主要实验用仪器仪表在实验前均经法定计量单位检定合格。低压 凝 汽 器 压 力 、 高压 凝 汽 器 压 力、 真 空 泵进 口 压 力 和 大 气 压力 采 用Rosemount 3051 绝对压力变送器测量。凝汽器A、B 两侧冷却水进口温度、出口温度和热井凝结水温度等采用A 级铂电阻 (Pt100 测量。凝汽器冷却水流量、开式水流量、水环真空泵工作液流量、水环真空泵工作液冷却水流量等采用富士FLC 型便携式超声波流量计测量。部分参数采用电厂现场安装的运行监视表计测量。采用IMP 数据采集系统自动记录压力、温度等。1 号机组凝汽器性能实验测点和仪表见精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用6 / 31 表 6。kavU42VRUs 表 61 号机组凝汽器性能实验测点和仪表序号测点名称仪表类型仪表编号1 机组负荷运行表计运行表2 主蒸汽压力运行表计运行表3 再热蒸汽压力运行表计运行表4 低压凝汽器压力绝对压力变送器4981723 5 高压凝汽器压力绝对压力变送器5075664 6 A 真空泵进口压力绝对压力变送器5075662 7 C 真空泵进口压力绝对压力变送器4981724 8 大气压力绝对压力变送器01335705 9 主蒸汽温度运行表计运行表10 再热蒸汽温度运行表计运行表11 A 低压缸排汽温度运行表计运行表12 B 低压缸排汽温度运行表计运行表13 低压凝汽器冷却水进口温度1 A 级铂电阻Pt022 14 低压凝汽器冷却水进口温度2 A 级铂电阻Pt008 15 高压凝汽器冷却水出口温度1 A 级铂电阻Pt003 16 高压凝汽器冷却水出口温度2 A 级铂电阻Pt019 17 热井出口凝结水温度A 级铂电阻Pt007 18 强制冷却装置进水温度A 级铂电阻Pt001 19 强制冷却装置出水温度A 级铂电阻Pt002 20 强制冷却装置热水进口温度E 型热电偶E7207 21 强制冷却装置热水出口温度E 型热电偶E7545 22 A 真空泵工作液进口温度运行表计运行表23 C 真空泵工作液进口温度运行表计运行表24 A 真空泵冷却水出口温度运行表计运行表25 C 真空泵冷却水出口温度运行表计运行表26 主蒸汽流量运行表计运行表27 A 真空泵冷却水流量FLC 超声波流量计Q8B0722TB 28 B 真空泵冷却水流量FLC 超声波流量计Q8B0722TB 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用7 / 31 序号测点名称仪表类型仪表编号29 C 真空泵冷却水流量FLC 超声波流量计Q8B0722TB 30 A 真空泵工作液流量FLC 超声波流量计Q8B0722TB 31 C 真空泵工作液流量FLC 超声波流量计Q8B0722TB 32 凝汽器冷却水流量FLC 超声波流量计Q8B0722TB 33 强制冷却装置用开式水流量FLC 超声波流量计Q8B0722TB 34 强制冷却装置耗功380V 室电度表运行表35 A 真空泵电动机功率380V 室电度表运行表36 C 真空泵电动机功率380V 室电度表运行表37 热井凝结水水位运行表计运行表7 实验要求7.1 汽轮机组、凝汽器、真空泵、循环水泵及相关设备处于正常运行状态，并能长期稳定运行。7.2实验机组单元制运行，机组停止对外抽汽，隔离汽轮机汽水系统如辅助蒸汽）与临机的联络。7.3实验过程中，停止蒸汽吹灰。7.4实验过程中，不得改变循环水泵和凝结水泵运行方式，隔绝循环水系统与临机的联络，不得调整本机组循环水用户的供水门。y6v3ALoS89 7.5实验过程中，不向凝汽器补水。7.6实验过程中，不得调整主汽阀开度，主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、机组负荷等参数维持稳定。7.7维持实验工况稳定，每一工况稳定后记录40分钟， IMP数据采集系统每 30秒采集1次，人工记录数据每5分钟记录 1次，每一参数的测量结果为同一工况内的算术平均值。M2ub6vSTnP 8 实验计算公式8.1 对数平均温差tttlntttttlnttLMTD2s1s12 1 ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用8 / 31 式中： ts- 凝汽器压力下的饱和蒸汽温度，；t1- 冷却水进口温度，；t2- 冷却水出口温度，；t-冷却水温升，；t-凝汽器传热端差，；LMTD- 对数平均温差，。8.2 凝汽器实验热负荷)tt (cWQ12p ；W- 冷却水流量， kg/s。8.3 凝汽器总体传热系数KT的计算公式LMTDAQKT ；A- 凝汽器面积， m2。8.4 美国传热学会 (HEI标准中的总体传热系数K 的计算公式Cmt0KK 4 ）vcK10 ；t-冷却水进口温度修正系数，根据冷却水进口温度查图1；0YujCfmUCw m-冷却管管材和壁厚修正系数，根据管材和壁厚查图2；eUts8ZQVRd C-凝汽器清洁系数；c1- 系数，根据冷却管外径查表7；sQsAEJkW5T v- 冷却管管内平均流速， m/s。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用9 / 31 图 1 冷却水进口温度对传热系数的修正系数t图 2 管材和壁厚对传热系数的修正系数m表 7 冷却管外径系数c1d(mm 1619 2225 2832 3538 4145 4851 c12747 2705 2664 2623 2582 2541 8.5 修正计算根据美国传热学会(HEI标准，实验测定的冷却水流量、冷却水进口温度对实验总体传热系数 KT的修正计算公式GMsIasNXkA tvTcFFKK (6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用10 / 31 TDvvvF (7 tTtDtF (8 式中： KC-修正后的总体传热系数；F-流量修正系数；Ft-水温修正系数。8.6 凝汽器压力的修正由于凝汽器性能实验时，冷却水进口温度与设计值不可能完全相等，冷却水流量也与设计值有一定差别。因此，根据凝汽器实验规程的要求，对凝汽器实验压力进行冷却水进口温度和流量的修正，修正至设计冷却水进口温度和流量条件的凝汽器压力由下式确定：TIrRGchYzg )e11(cWQtttttxpcDD1ccD1sc(9 pcDccWAKX (10 式中： tsc-凝汽器压力对应的饱和温度修正值，；t1D-设计冷却水进口温度，； tc-修正至设计冷却水进口温度和流量时的温升，； tc-修正至设计冷却水进口温度和流量时的端差，；WD-设计冷却水流量， kg/s；X-修正总体传热系数后的对数平均温差系数。计算得到 tsc后即可以从水蒸汽热力性质表中直接查得凝汽器修正压力。9 真空严密性水平及原有抽空气系统运行状态9.1 真空严密性实验结果1 号机组负荷分别为600MW 、480MW 、360MW 时，在停运真空泵、关闭抽空气门条件下进行了真空严密性实验，真空严密性实验结果见表8。7EqZcWLZNX 表 8 真空严密性实验结果精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用11 / 31 工程名称单位600MW 480MW 360MW 低压凝汽器压力高压凝汽器压力低压凝汽器压力高压凝汽器压力低压凝汽器压力高压凝汽器压力实验日期y-d-m 2018/8/19 2018/8/19 2018/8/20 开始时凝汽器压力kPa 8.377 8.421 6.405 6.576 5.851 6.253 第 1 分钟凝汽器压力kPa 8.413 8.440 6.468 6.603 5.922 6.256 第 2 分钟凝汽器压力kPa 8.448 8.451 6.560 6.688 5.989 6.272 第 3 分钟凝汽器压力kPa 8.489 8.470 6.587 6.688 6.055 6.283 第 4 分钟凝汽器压力kPa 8.516 8.470 6.628 6.707 6.101 6.299 第 5 分钟凝汽器压力kPa 8.557 8.497 6.682 6.758 6.142 6.324 第 6 分钟凝汽器压力kPa 8.587 8.524 6.720 6.785 6.182 6.345 第 7 分钟凝汽器压力kPa 8.614 8.557 6.804 6.859 6.234 6.375 第 8 分钟凝汽器压力kPa 8.638 8.598 6.810 6.889 6.299 6.416 真空下降率Pa/min 29.8 25.6 44.6 40.2 48.8 26.6 由表 8 看出：1 号机组 600MW 负荷工况下，低压凝汽器真空下降率为29.8Pa/min ，高压凝汽器真空下降率为25.6Pa/min 。lzq7IGf02E 1 号机组 480MW 负荷工况下，低压凝汽器真空下降率为44.6Pa/min ，高压凝汽器真空下降率为40.2Pa/min 。zvpgeqJ1hk 1 号机组 360MW 负荷工况下，低压凝汽器真空下降率为48.8Pa/min ，高压凝汽器真空下降率为26.6Pa/min 。NrpoJac3v1 综上所述， 1 号机组真空严密性优秀。说明在机组各工况下，漏入汽轮机真空系统的空气量较少。9.2 原有抽空气系统运行状态实验结果真空泵工作液强制冷却装置停运时，真空泵工作液由原配套的板式冷却器冷却，冷却水为循环水。1 号机组真空泵工作液强制冷却装置停运时的水环真空泵工作状态实验结果见表9。1nowfTG4KI 表 9 水环真空泵工作状态实验结果(真空泵工作液强制冷却装置停运fjnFLDa5Zo 工程名称单位600MW3 480MW3 360MW3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用12 / 31 工程名称单位600MW3 480MW3 360MW3 循环水泵运行方式/ AB AB A 真空泵运行方式/ AC AC AC 强制冷却装置运行方式/ 停止机组负荷MW 602.1 479.8 360.9 低压凝汽器汽阻kPa 0.536 0.110 0.052 高压凝汽器汽阻kPa 0.768 0.417 0.443 高、低压凝汽器压力差值kPa 0.232 0.307 0.391 真空泵抽吸压力kPa 6.976 6.304 5.778 A 真空泵冷却水流量m3/h 41.1 B 真空泵冷却水流量m3/h 4.3 C 真空泵冷却水流量m3/h 37.7 真空泵电动机耗功kW 104 由表 9 看出：A 真空泵冷却水流量为41.1m3/h，B 真空泵冷却水流量为4.3m3/h，仅为设计值(30m3/h的 14.33% ，C 真空泵冷却水流量为37.7m3/h。tfnNhnE6e5 真空泵在其设计配套冷却系统运行时，在两台真空泵并联运行条件下，低压凝汽器及其抽空气管道的阻力为0.052kPa0.536kPa 。HbmVN777sL 真空泵在其设计配套冷却系统运行时，在两台真空泵并联运行条件下，高、低压凝汽器压力差值为0.232kPa0.391kPa ，高、低压凝汽器压力差值较小，双背压不能有效建立。V7l4jRB8Hs 综上所述， 1 号机组抽空气系统在真空泵及其设计配套冷却系统运行条件下的抽吸能力不足，真空泵及其辅助系统主要存在以下问题。83lcPA59W9 B 真空泵冷却水流量不足，仅为设计值的14.33% ；各真空泵工作液进口温度就地表和冷却水进出口温度就地表误差均较大，无法直接评价其热交换器换热效果，从真空泵抽吸能力来判断，各真空泵工作液进口温度均较高。mZkklkzaaP 10 真空泵工作液强制冷却装置对真空泵运行性能的影响10.1 真空泵工作液强制冷却装置耗功实验结果1 号机组真空泵工作液强制冷却装置消耗的电功率及等值电功率主要有以下三精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用13 / 31 方面：(1) 真空泵工作液强制冷却装置各种类型泵配套电动机消耗的电功率；(2) 真空泵工作液强制冷却装置使用热水，热水由5 号低加水侧出口管引入装置，回水进入5 号低加水侧进口管，增加了5 段抽汽量，采用等效热焓降法计算等值电功率。AVktR43bpw 1 号机组真空泵工作液强制冷却装置耗功实验结果见表10。ORjBnOwcEd 表 10 真空泵工作液强制冷却装置耗功实验结果工程名称单位600MW 480MW 360MW 装置用热水流量( 设计值 t/h 119 热水进口温度( 设计值 kJ/kg 130 热水出口温度( 设计值 115 热水进口温度( 实测值 136.529 130.409 123.126 热水出口温度( 实测值 88.315 86.237 84.038 热水释放的热量( 设计值 kW 2105 2105 2105 热水等值耗功kW 480.74 462.96 436.10 装置各电动机耗功kW 83.6 强制冷却装置总耗功kW 564.04 546.73 519.10 注：由于真空泵工作液强制冷却装置使用的热水流量无法测量，采用设计流量及温度计算热水在强制冷却装置中释放的热量。2MiJTy0dTT 由表 10 看出：在 机 组 600MW负 荷 工 况 下 ， 真 空 泵 工 作 液 强 制 冷 却 装 置 总 耗 功 为564.04kW ；在 机 组 480MW负 荷 工 况 下 ， 真 空 泵 工 作 液 强 制 冷 却 装 置 总 耗 功 为546.73kW ；在 机 组 360MW负 荷 工 况 下 ， 真 空 泵 工 作 液 强 制 冷 却 装 置 总 耗 功 为519.10kW 。10.2 真空泵工作液强制冷却装置对真空泵运行性能的影响1 号机组真空泵工作液强制冷却装置投运后，真空泵运行性能实验结果见表11。gIiSpiue7A 表 11 水环真空泵工作状态实验结果(投运真空泵工作液强制冷却装置uEh0U1Yfmh 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用14 / 31 工程名称单位600MW2 480MW2 360MW2 循环水泵运行方式/ AB AB A 真空泵运行方式/ AB AB AB 强制冷却装置运行方式/ 运行机组负荷MW 601.6 478.6 361.7 低压凝汽器冷却水进口温度29.275 27.484 25.518 强制冷却装置进水温度18.767 16.019 14.365 强制冷却装置出水温度14.348 12.117 10.514 强制冷却装置总耗功kW 564.34 546.57 519.70 低压凝汽器汽阻kPa 1.659 1.348 1.262 高压凝汽器汽阻kPa 3.298 2.466 2.525 高、低压凝汽器压力差值kPa 1.639 1.118 1.263 A 真空泵抽吸压力kPa 4.798 3.966 3.656 工作液进口温度14.348 12.117 10.514 工作液出口温度18.767 16.019 14.365 工作液流量m3/h 39.99 39.99 39.99 电动机耗功kW 104.3 104.3 104.3 C 真空泵抽吸压力kPa 4.798 3.966 3.656 工作液进口温度14.348 12.117 10.514 工作液出口温度18.767 16.019 14.365 工作液流量m3/h 47.76 47.76 47.76 电动机耗功kW 104.3 104.3 104.3 由表 11 看出：在真空泵工作液强制冷却装置运行的情况下，工作液进口温度大大降低，由投运装置前的 30以上，降低至15以下，真空泵抽吸能力大大提高。IAg9qLsgBX 在真空泵工作液强制冷却装置运行的情况下，真空泵抽吸能力大大提高，低压凝汽器及其抽空气管道的阻力为1.262kPa1.659kPa 。WwghWvVhPE 在真空泵工作液强制冷却装置运行的情况下，真空泵抽吸能力大大提高，高、低压凝汽器压力差值为1.118kPa1.639kPa ，双背压得到有效建立。asfpsfpi4k 综合真空泵工作液强制冷却装置运行前、后真空泵运行性能实验结果，对前、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用15 / 31 后性能进行列表对比，详见表12。ooeyYZTjj1 表 12 真空泵工作液强制冷却装置运行前、后真空泵运行性能对比工程名称单位600MW 480MW 360MW 平均抽吸压力对比单台真空泵运行、投运强制冷却装置kPa 5.050 4.279 4.223 两台真空泵并联、投运强制冷却装置kPa4.798 3.966 3.656 两台真空泵并联、原配套冷却系统kPa 7.611 6.195 5.778 低压凝汽器及其抽空气管道阻力对比单台真空泵运行、投运强制冷却装置kPa 1.661 1.257 1.221 两台真空泵并联、投运强制冷却装置kPa1.659 1.348 1.262 两台真空泵并联、原配套冷却系统kPa 0.536 0.110 0.052 高、低压凝汽器压力差值对比单台真空泵运行、投运强制冷却装置kPa 1.274 0.841 1.035 两台真空泵并联、投运强制冷却装置kPa1.639 1.118 1.263 两台真空泵并联、原配套冷却系统kPa 0.232 0.307 0.391 工作液进口温度对比单台真空泵运行、投运强制冷却装置9.167 9.183 8.765 两台真空泵并联、投运强制冷却装置14.348 12.117 10.514 两台真空泵并联、原配套冷却系统35.8 32.2 / 11 真空泵抽吸能力增强对凝汽器性能影响的实验结果11.1 对比条件1 号机组投运真空泵工作液强制冷却装置前、后凝汽器及抽空气系统性能对比的前提条件如下：(1) 原有抽空气系统抽吸能力不足。(2) 投运真空泵工作液强制冷却装置后真空泵抽吸能力大大提高。11.2 凝汽器性能实验结果1 号机组投运真空泵工作液强制冷却装置前、后凝汽器性能实验结果见表13。由于同一负荷下各工况的凝汽器冷却水进口温度稍有差别，对比结果中把冷却水进口温度修正到同一温度(30条件下。BkeGuInkxI精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用表 13 投运真空泵工作液强制冷却装置前、后凝汽器性能实验结果工程名称单位600MW1 600MW2 600MW3 480MW1 480MW2 480MW3 360MW1 360MW2 360MW3 循环水泵运行方式/ AB AB AB AB AB AB A A A 真空泵运行方式/ A AC AC A AC AC A AC AC 强制冷却装置运行方式/ 运行运行停止运行运行停止运行运行停止实验数据机组负荷MW 601.6 601.6 602.1 477.1 478.6 479.8 361.4 361.7 360.9 主蒸汽压力MPa 23.79 24.31 23.74 21.72 22.37 22.34 17.35 17.56 17.56 主蒸汽温度564.5 563.7 565.2 565.6 564.1 562.1 566.0 563.1 567.1 再热蒸汽温度569.7 566.2 567.7 570.8 563.7 557.7 561.9 563.1 563.2 凝汽器冷却水流量m3/h 67345 67345 67345 67345 67345 67345 40381 40381 40381 冷却管内水流速m/s 1.955 1.955 1.955 1.955 1.955 1.955 1.172 1.172 1.172 热井凝结水温度41.028 41.328 42.226 37.095 37.275 38.105 37.474 36.471 36.642 低压凝汽器冷却水进口温度29.033 29.275 29.733 27.422 27.484 27.793 26.302 25.518 25.243 高压凝汽器冷却水进口温度33.165 33.434 33.915 30.723 30.832 31.171 30.720 29.900 29.609 高压凝汽器冷却水出口温度37.298 37.592 38.096 34.024 34.180 34.548 35.138 34.281 33.974 低压凝汽器压力kPa 6.710 6.457 8.147 5.536 5.314 6.306 5.444 4.918 5.830 高压凝汽器压力kPa 7.984 8.096 8.378 6.377 6.432 6.613 6.479 6.181 6.222 真空泵进口压力kPa 5.050 4.798 7.611 4.279 3.966 6.195 4.223 3.656 5.778 大气压力kPa 100.69 100.65 100.65 100.8 100.8 100.8 100.8 100.8 100.8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用17 / 31 工程名称单位600MW1 600MW2 600MW3 480MW1 480MW2 480MW3 360MW1 360MW2 360MW3 低压凝汽器性能计算结果冷却水密度kg/m3996.1 996.0 995.9 996.6 996.5 996.5 996.9 997.1 997.2 定压比热kJ/(kg 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 低压凝汽器冷却水温升4.133 4.159 4.181 3.301 3.348 3.377 4.418 4.381 4.366 低压凝汽器热负荷MJ/h 1158240 1165453 1171703 925668 938745 946966 743045 737097 734530 低压凝汽器压力下饱和温度38.239 37.528 41.879 34.722 33.986 37.093 34.420 32.603 35.662 低压凝汽器传热端差5.074 4.094 7.964 3.999 3.154 5.922 3.701 2.703 6.053 低压凝汽器总体传热系数kW/(m2 K 2.441 2.872 1.729 2.467 2.965 1.850 1.932 2.370 1.336 低压凝汽器汽阻kPa 1.661 1.659 0.536 1.257 1.348 0.110 1.221 1.262 0.052 高压凝汽器性能计算结果冷却水密度kg/m3994.8 994.7 994.6 995.6 995.6 995.4 995.6 995.8 995.9 定压比热kJ/(kg 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 4.178 高压凝汽器冷却水温升4.133 4.159 4.181 3.301 3.348 3.377 4.418 4.381 4.366 高压凝汽器热负荷MJ/h 1156727 1163919 1170147 924705 937754 945956 742026 736098 733539 高压凝汽器压力下饱和温度41.497 41.760 42.414 37.300 37.458 37.968 37.592 36.727 36.847 高压凝汽器传热端差4.199 4.168 4.318 3.275 3.278 3.420 2.455 2.446 2.872 高压凝汽器总体传热系数kW/(m2 K 2.804 2.832 2.771 2.855 2.882 2.813 2.528 2.521 2.270 高压凝汽器汽阻kPa 2.934 3.298 0.768 2.098 2.466 0.417 2.256 2.525 0.443 高压凝汽器过冷度0.468 0.432 0.188 0.205 0.183 -0.137 0.119 0.256 0.205 总体性能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用18 / 31 工程名称单位600MW1 600MW2 600MW3 480MW1 480MW2 480MW3 360MW1 360MW2 360MW3 凝汽器平均压力kPa 7.323 7.236 8.262 5.944 5.850 6.458 5.942 5.518 6.023 冷却水总温升8.265 8.317 8.363 6.602 6.695 6.755 8.836 8.763 8.731 总的热负荷MJ/h 2314967 2329373 2341851 1850373 1876499 1892922 1485071 1473196 1468070 在冷却水进口温度30和实测流量67345m3/h 条件下修正后的低压凝汽器传热系数 kW/(m2 K 2.453 2.883 1.731 2.500 3.004 1.871 2.544 3.138 1.772 修正后的高压凝汽器传热系数 kW/(m2 K 2.804 2.832 2.771 2.855 2.882 2.813 3.235 3.227 2.906 修正后的低压凝汽器传热端差4.702 3.786 7.457 3.664 2.876 5.471 3.081 2.286 4.845 修正后的高压凝汽器传热端差4.199 4.168 4.318 3.275 3.278 3.420 2.201 2.192 2.535 修正后的低压凝汽器压力kPa 6.929 6.604 8.044 6.262 6.013 6.934 5.853 5.595 6.434 修正后的高压凝汽器压力kPa 8.498 8.508 8.596 7.396 7.435 7.516 6.446 6.428 6.542 修正后的凝汽器平均压力kPa 7.679 7.504 8.316 6.809 6.692 7.220 6.143 5.999 6.488 在冷却水进口温度30和设计流量63660t/h 条件下修正后的低压凝汽器传热系数 kW/(m2 K 2.390 2.809 1.687 2.436 2.927 1.823 2.479 3.058 1.727 修正后的高压凝汽器传热系数 kW/(m2 K 2.734 2.762 2.701 2.784 2.810 2.743 3.155 3.146 2.833 修正后的低压凝汽器传热端差5.129 4.137 8.112 3.998 3.145 5.955 3.134 2.320 4.942 修正后的高压凝汽器传热端差4.261 4.228 4.383 3.323 3.326 3.471 2.230 2.221 2.572 修正后的低压凝汽器压力kPa 7.174 6.812 8.424 6.438 6.163 7.185 5.915 5.649 6.517 修正后的高压凝汽器压力kPa 8.625 8.634 8.727 7.485 7.525 7.609 6.557 6.537 6.655 修正后的凝汽器平均压力kPa 7.871 7.677 8.574 6.945 6.815 7.395 6.229 6.079 6.586 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用由表 13 看出：1 号机组 600MW 负荷工况下，在凝汽器冷却水进口温度29.033 、冷却水流量 67345m3/h、单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置的条件下，凝汽器总的热负荷为2314967MJ/h 、低压凝汽器传热端差为5.074、高压凝汽器传热端差为 4.199 、低压凝汽器总体传热系数为2.441kW/(m2?K、高压凝汽器总体传热系数为2.804kW/(m2?K；两台真空泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置的条件下，低压凝汽器传热端差为4.094 、高压凝汽器传热端差为4.168 、低 压 凝 汽 器 总 体 传 热 系 数 为 2.872kW/(m2?K、 高 压 凝 汽 器 总 体传 热系 数为2.832kW/(m2?K；两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置的条件下，低压凝汽器传热端差为7.964 、高压凝汽器传热端差为4.318 、低压凝汽器 总 体 传 热 系 数 为1.729kW/(m2?K 、 高 压 凝 汽 器 总 体 传 热 系 数 为2.771kW/(m2?K。PgdO0sRlMo 1 号机组 480MW 负荷工况下，在凝汽器冷却水进口温度27.422 、冷却水流量 67345m3/h、单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置的条件下，凝汽器总的热负荷为1850373MJ/h 、低压凝汽器传热端差为3.999、高压凝汽器传热端差为 3.275 、低压凝汽器总体传热系数为2.467kW/(m2?K、高压凝汽器总体传热系数为2.855kW/(m2?K；两台真空泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置的条件下，低压凝汽器传热端差为3.154 、高压凝汽器传热端差为3.278 、低 压 凝 汽 器 总 体 传 热 系 数 为 2.965kW/(m2?K、 高 压 凝 汽 器 总 体传 热系 数为2.882kW/(m2?K；两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置的条件下，低压凝汽器传热端差为5.922 、高压凝汽器传热端差为3.420 、低压凝汽器 总 体 传 热 系 数 为1.850kW/(m2?K 、 高 压 凝 汽 器 总 体 传 热 系 数 为2.813kW/(m2?K。3cdXwckm15 11.3 真空泵抽吸能力增强对凝汽器平均压力的影响根据表 13 中的机组负荷和凝汽器平均压力(在相同冷却水流量和进水温度条件下，作出冷却水进口温度为30、实测冷却水流量67345m3/h 和设计冷却水流量63660t/h 时，凝汽器平均压力随机组负荷的变化曲线，见图3 和图 4。h8c52WOngM 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用20 / 31 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 300350400450500550600650凝汽器平均压力（kPa）机组负荷（ MW ）凝汽器平均压力与机组负荷关系曲线（在进水温度30和冷却水流量 67345m3/h条件下）单台真空泵 +强冷两台真空泵 +强冷两台真空泵图 3 凝汽器平均压力随机组负荷变化曲线(在进水温度 30和流量 67345m3/h 条件下v4bdyGious 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 300350400450500550600650凝汽器平均压力（kPa）机组负荷（ MW ）凝汽器平均压力与机组负荷关系曲线（在进水温度30和冷却水流量63660t/h 条件下）单台真空泵 +强冷两台真空泵 +强冷两台真空泵精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用21 / 31 图 4 凝汽器平均压力随机组负荷变化曲线(在进水温度 30和流量 63660t/h 条件下J0bm4qMpJ9 根据图 3 和图 4 的曲线查取机组负荷分别为600MW 、480MW、360MW 时的凝汽器压力，具体数值见表14。XVauA9grYP 表 14 真空泵抽吸能力增强对凝汽器压力的影响工程名称单位600MW 工况480MW 工况360MW 工况机组负荷MW 601.6 601.6 602.1 477.1 478.6 479.8 361.4 361.7 360.9 真空泵运行方式/ 单台两台两台单台两台两台单台两台两台强制冷却装置方式/ 运行运行停运行运行停运行运行停在冷却水进口温度30、实测冷却水流量67345m3/h 条件下低压凝汽器压力kPa 6.929 6.604 8.044 6.262 6.013 6.934 5.853 5.595 6.434 高压凝汽器压力kPa 8.498 8.508 8.596 7.396 7.435 7.516 6.446 6.428 6.542 凝汽器平均压力kPa 7.679 7.504 8.316 6.809 6.692 7.220 6.143 5.999 6.488 凝汽器平均压力 kPa 0.174 0.126 0.147 两台真空泵 +强冷运行工况凝汽器平均压力降低值(相对于两台真空泵运行工况 kPa 0.801 0.520 0.494 单台真空泵 +强冷运行工况凝汽器平均压力降低值(相对于两台真空泵运行工况 kPa 0.627 0.394 0.347 在冷却水进口温度30、设计冷却水流量63660t/h 条件下低压凝汽器压力kPa 7.174 6.812 8.424 6.438 6.163 7.185 5.915 5.649 6.517 高压凝汽器压力kPa 8.625 8.634 8.727 7.485 7.525 7.609 6.557 6.537 6.655 凝汽器平均压力kPa 7.871 7.677 8.574 6.945 6.815 7.395 6.229 6.079 6.586 凝汽器平均压力 kPa 0.193 0.141 0.152 两台真空泵 +强冷运行工况凝汽器平均压力降低值(相对于两台真空泵运行工况 kPa 0.886 0.573 0.512 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用22 / 31 工程名称单位600MW 工况480MW 工况360MW 工况机组负荷MW 601.6 601.6 602.1 477.1 478.6 479.8 361.4 361.7 360.9 真空泵运行方式/ 单台两台两台单台两台两台单台两台两台强制冷却装置方式/ 运行运行停运行运行停运行运行停单台真空泵 +强冷运行工况凝汽器平均压力降低值(相对于两台真空泵运行工况 kPa 0.693 0.432 0.360 由表 14 看出：机组负荷为 600MW ，在冷却水进口温度30、实测冷却水流量67345m3/h 条件下，两台真空泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况较单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.174kPa ，较两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.801kPa ；在冷却水进口温度30、设计冷却水流量63660t/h 条件下，两台真空泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况较单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.193kPa ，较两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.886kPa 。bR9C6TJscw 机组负荷为 480MW ，在冷却水进口温度30、实测冷却水流量67345m3/h 条件下，两台真空泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况较单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.126kPa ，较两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.520kPa ；在冷却水进口温度30、设计冷却水流量63660t/h 条件下，两台真空泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况较单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.141kPa ，较两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.573kPa 。pN9LBDdtrd 机组负荷为360MW ，在冷却水进口温度30、冷却水流量67345m3/h 条件下，两台真空泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况较单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.147kPa ，较两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.494kPa ；在冷却水进口温度30、设计冷却水流量63660t/h 条件下，两台真空精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用23 / 31 泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况较单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.152kPa ，较两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置工况凝汽器平均压力下降了0.512kPa 。DJ8T7nHuGT 在各负荷工况下，投运真空泵工作液强制冷却装置工况与停运真空泵工作液强制冷却装置工况相比，高压凝汽器压力下降较少，低压凝汽器压力下降较多，说明在没有投运真空泵工作液强制冷却装置情况下，真空泵抽吸能力不足，大量空气聚集在低压凝汽器壳侧，投运真空泵工作液强制冷却装置后，低压凝汽器壳侧的空气能被及时抽出。QF81D7bvUA 11.4 真空泵抽吸能力增强节能效果投运真空泵工作液强制冷却装置后，能使凝汽器平均压力降低、汽轮机出力增大，同时真空泵工作液强制冷却装置本身需要消耗电功率和等值电功率 kW 997.4 两台真空泵 +强冷运行工况节能量(相对于两台真空泵运行工况 kW 4435.2 单台真空泵 +强冷运行工况节能量kW 3437.8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用25 / 31 工程名称单位600MW 工况机组负荷MW 600 真空泵运行方式/ 单台两台两台强制冷却装置方式/ 运行运行停(相对于两台真空泵运行工况 在冷却水进口温度30、设计冷却水流量63660t/h 条件下凝汽器平均压力kPa 7.858 7.665 8.551 汽轮机出力kW 587737 588950.9 583489 真空泵电动机耗功kW 104 208 208 真空泵工作液强冷装置耗功kW 564.04 564.04 0 汽轮机净出力kW 587069.0 588178.9 583281.0 两台真空泵 +强冷运行工况节能量(相对于单台真空泵+强冷运行工况 kW 1109.9 两台真空泵 +强冷运行工况节能量(相对于两台真空泵运行工况 kW 4897.9 单台真空泵 +强冷运行工况节能量(相对于两台真空泵运行工况 kW 3788.0 由表 15 看出：机组负荷为 600MW ，在冷却水进口温度30、实测冷却水流量67345m3/h 条件下，两台真空泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况较单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况汽轮机净出力增加997.4kW ，较两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置工况汽轮机净出力增加4435.2kW ；在冷却水进口温度30、设计冷却水流量63660t/h 条件下，两台真空泵并联运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况较单台真空泵运行、投运真空泵工作液强制冷却装置工况汽轮机净出力增加1109.9kW ，较两台真空泵并联运行、停运真空泵工作液强制冷却装置工况汽轮机净出力增加4897.9kW 。Kp5zH46zRk 12 结论和建议(1) 真空泵工作液强制冷却装置为降低工作液温度开辟了新的途径，1 号机组投运真空泵工作液强制冷却装置后，真空泵工作液温度得到了明显的降低，大大提高了真空泵的抽吸能力。Yl4HdOAA61 (2) 机 组 在 不 同 负 荷 工 况 下 ， 真 空 泵 工 作 液 强 制 冷 却 装 置 总 等 值 耗 功 为519.10kW564.04kW ，且随着机组负荷的升高稍有增加。ch4PJx4BlI 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用26 / 31 (3) 机组 600MW 负荷工况，真空泵工作液强制冷却装置运行后，工作液温度降低至 14.348 ，真空泵抽吸能力提高，使得凝汽器平均压力降低0.803kPa 。qd3YfhxCzo (4) 机组 480MW 负荷工况，真空泵工作液强制冷却装置运行后，工作液温度降低至 12.117，真空泵抽吸能力提高，使得凝汽器平均压力降低0.520kPa 。E836L11DO5 (5) 机组 360MW 负荷工况，真空泵工作液强制冷却装置运行后，工作液温度降低至 10.514 ，真空泵抽吸能力提高，使得凝汽器平均压力降低0.494kPa 。S42ehLvE3M (6) 机 组 600MW负 荷 工 况 ， 在 冷 却 水 进 口 温 度30 、 实 测 冷 却 水 流 量67345m3/h、，两台真空泵并联运行条件下，真空泵工作液强制冷却装置投运后的汽轮机净出力较投运前增加4435.2kW 。501nNvZFis (7) 实验中发现凝汽器压力取压管存在积水问题，建议机组检修期间对凝汽器压力取压管在凝汽器内部的布置方式进行检查，避免取压管在凝汽器内部有U 形弯。jW1viftGw9精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 31 页个人资料整理仅限学习使用1 / 31 xS0DOYWHLP TPRI 地址：西安市兴庆路136 号邮编： 710032 传真： (02983238818 网址： www.tpri.com.cn(技术报告应加盖西安热工研究院有限公司技术报告专用章 西安热工研究院有限公司THERMALPOWERRESEARCHINSTITUTE 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 31 页