淺談降低循環水溫度提高機組熱效率

摘要：凝汽器真空對汽輪機的經濟運行影響很大，而汽輪機在運行中經常會遇到真空逐漸下降問題，循環水溫度升高是困擾許多廠家的問題，它會造成換熱器冷卻效果下降，尤其是夏天受到環境因素的制約，環境溫度較高嚴重影響機組出力，就此類問題具體分析，通過改造提高了機組真空和熱效率，共同行共勉。

關鍵詞：凝汽器；真空；效率；改造

1我廠設備概況

天富熱電廠自建廠以來，一廠由于場地狹小和設計等原因，三機二塔運行冷卻能力不足，導致三臺1.2萬千瓦時抽凝機組，長期不能滿發滿供，特別是夏季由于環境溫度較高，一廠凝汽器循環入口水溫高達41℃（設計溫度為33℃），嚴重影響了機組的發電負荷及我廠生產任務的完成。為此我們對影響真空因素進行了檢查和試驗，排除了一些可疑問題，確定了技改和調整方向。

2造成冷凝器真空低原因分析

1）首先檢查冷凝器銅管的干凈程度是影響機組出力的主要原因。夏天氣溫熱造成大量微生物繁殖寄生在凝汽器的銅管中，加上水帶來的無機物（泥沙等）也會在銅管中結垢，一方面將降低銅管的管熱系數，另一方面會使系統水阻增大，將減少循環水量，必須定期進行清洗；其次銅管腐蝕也是影響熱效率和安全的主要因素之一，腐蝕嚴重時導致銅管泄漏，使冷卻水混入凝結水中，造成給水系統、鍋爐、汽輪機等設備腐蝕和結垢，從而威脅整個汽輪機的安全生產，因此必須做好凝汽器銅管腐蝕的預防。

2）由于凝汽式汽輪機的排氣出于飽和狀態，故凝汽器內蒸汽的飽和壓力和飽和溫度是對應的，為了使冷凝器內獲得較高的真空，就要使冷凝器內蒸汽的飽和溫度盡量接近冷卻水溫度（主要是循環水回水溫度）。在吸收相同多的熱量下，如果水流量相同，則入口溫度越低，那么回水溫度就越低，則真空接越高；反之真空就越低。既然外部環境沒有辦法改變情況下，就應該在保證設備安全下，使通過冷凝器的循環水量盡可能多，來降低循環水溫度，盡可能提高真空。

3）夏季天氣炎熱的時候，我廠凝汽器進出口循環水溫較高達41—52℃，對于機組來說不是好事，嚴重影響了汽輪機的帶負荷能力。如果其他條件不變的，真空度每變化1﹪汽輪機的汽耗率平均變化1﹪-2﹪，不僅使機組能耗上升影響機組的經濟性，還會威脅機組的安全，嚴重時還要降低機組的發電負荷。對于中、小型機組真空每提高1﹪，機組功率可增加1﹪，煤耗下降1﹪。根據以上分析降低凝汽器循環水溫度是提高機組熱效率的要素之一，實際上一個涼水塔效果的好壞往往在設計階段都已經確定了，它和冷卻塔的形式、結構、填料的種類、選型、施工等多種因素密切相關。單純講降低循環水溫度有時是比較困難的，為此通過技術改造來提高真空就尤為重要。

3 處理方法和建議

1）今年首先利用機組停運機會對凝結器銅管進行了清洗并對堵得及腐蝕嚴重的銅管進行了更換，實踐已經證明這種方法能有效的清除冷卻管中沉積的淤泥，保證銅管的光潔度，提高凝結器真空；其次停機時對凝結器真空系統重點放在查漏上，確認泄漏點，更換真空系統部分腐蝕嚴重疏水管道和閥門，提高真空系統的嚴密性。

2）我廠是熱電聯產供熱機組，利用循環水余熱養魚，為此在循環水中未加阻垢劑和殺菌劑，導致大量微生物繁殖寄生在冷凝器銅管內及循環水膠球清洗回收網上，膠球清洗裝置長期沒有運行，膠球回收濾網沒有及時清洗已基本堵死，造成循環水進出口壓差較大（進口壓力0.31MP、出口壓力0.21 MP），導致循環水管路不暢通，循環水量減少，根據上述判斷今年我們將膠球清洗濾網更換，消除了循環水進出口差壓，恢復了其循環水量，提高了真空，使機組帶負荷能力增加。

3）今年修復了膠球沖洗裝置，目的是在不停機的情況下對冷凝器銅管進行清洗，清除遺留在凝汽器銅管中破碎的填料碎片及浮著在凝汽器銅管內壁污垢和寄生的微生物，保證凝汽器銅管管壁干凈，確保凝汽器循環水系統的穩定運行，實踐證明凝結器膠球清洗裝置定期投入運行，最大限度的減少冷卻管的堵塞和淤泥沉積結垢。

4）夏天炎熱溫度使冷卻塔循環水蒸發量較大，循環水量減少。今年通過技術改造將鍋爐工業回收水（溫度23℃）回收，將回收的鍋爐工業水排放管道改至循環泵入口處，直接進入凝汽器，這樣即補充了由于循環水蒸發量損失的水量又可以降低冷凝器循環水的溫度，使一廠機組的真空大大增加，提高了帶負荷能力。改造后夏季3臺抽凝機組中，特別是#2機平均每小時比去年同期多帶負荷2000 KW左右。這項技改項目不但保證了我廠今年的安全經濟運行，又為全年生產任務的完成鋪平了道路。

5）在降低凝汽器循環水溫高影響機組負荷，我們首先將循環水泵的流量調到最大，增加循環水流量；其次利用系統停運機會對冷卻塔填料進行清洗，對于損壞的填料及時更換，除去填料間隙的污泥，又對冷卻塔池進行了清淤工作；再次采取補充溫度較低水源的方式，我們采取的措施是將上冷卻塔熱水部分排掉，將低溫水（生水13℃或者是鍋爐無壓回水23℃）補入循環泵入口處，來降低循環水溫度，這樣做雖然不經濟但效果明顯。來保證機組真空，減少對機組的影響。

3 結束語

天富熱電廠通過有效的處理方法和對管道的技術改造，降低了循環水溫度，提高三臺機真空，解決了長期以來三機兩塔冷卻能力不足，不能帶滿負荷疑難問題，同時冬季不用補充水只靠鍋爐工業回收水池水，來維持循環水量保證冷卻塔水位，夏季至少可多發電1200萬千瓦時，從而取得了良好的經濟效益和社會效益。