4 利用增开循泵记录端差变化进行判断
循环水泵(以下简称为循泵) 经济调度时增开1台循泵,一般端差都会发生变化,但有时变大有时变小,无规律。那么,增开循泵后端差究竟该怎样变化呢? 笔者在文献[2 ] 中推出了同一负荷下循环水流量、进水温度变化后的理论端差公式为
式中△t 、δt ———分别为循泵运行方式变化前的循环水温升和端差, ℃;
Dw 、D′
w ———分别为循泵运行方式变化前后的循环水流量,m3 / h ;Ft 、F′
t ———分别为循泵运行方式变化前后进水温度对传热的修正系数;
△t′———循泵运行方式变化后的循环水温升, ℃;
δt理———循泵运行方式变化后的理论端差, ℃。
理论端差δt理的物理意义是,假设循泵运行方式改变前后的凝汽器清洁度、空气积聚量相同时,循环流量由Dw 变为D′w 、进水温度由tw1变为t′w1 ,在理论上可能达到的端差。
在同一负荷下, △t′与D′w 有关,与进水温度无关。实例计算表明,循环水量增加,理论端差应该比原来减小[2 ] 。文献[3 ] 对循环水量与端差的关系进行了试验研究,结果表明,当△t/δt小于3. 92 时,端差随循环水量的增加而减少[3 ] ,而凝汽器通常情况下满足△t/δt 小于3. 92 这一条件。可见,增开循泵后,如果实际端差δt′比原先的δt 大,则表明传热恶化,而此时的凝汽器清洁度可认为不变,故说明此时空气积聚量是增加了。空气积聚量增加的原因是,增开循泵后,凝汽器压力大幅降低,真空区扩大,同时漏点与凝汽器的压差增大,其结果是空气漏入量增加。如果真空泵出力足够的话,它能把新增加的漏气量抽走,不会造成空气积聚量增加,反之空气积聚量就增加。所以增开循泵后,如果端差增大,则说明真空泵抽吸能力已不够,应该增开一台真空泵。
下面以增开循泵后假设端差不变为例,加以说明。
某机组在262. 5MW、循环水进水温度20 ℃时,根据循泵经济调度方案由单循泵变为双循泵运行。循泵运行方式变化前后的有关数据见表1 。
已知由单循泵变为双循泵, D′w / Dw = 1. 3 。由表1 知,增开循泵后,端差增大,表明空气积聚量增加,假设此时增开1 台真空泵,用真空泵抽气量的变化来抵消漏气量的变化,使得凝汽器内空气积聚量与单循泵、单真空泵运行时相同,这正好与理论端差的假定条件相同。
假设增开循泵后端差未变,即还是6. 90 ℃,则双循泵运行的排汽温度变为38. 27 ℃,相应的凝汽器压力为6. 72 kPa ;此时如增开1 台真空泵,将△t= 14. 86 ℃,δt = 6. 90 ℃, △t′= 11. 37 ℃, D′w / Dw =
1. 3 代入式(3) 得双循泵、双真空泵的理论端差δt理= 6. 54 ℃,则排汽温度变为37. 91 ℃,相应的凝汽器
压力为6. 59 kPa 。凝汽器压力由6. 72 kPa 变为6. 59 kPa ,汽机功率将增加275 kW ,而增开1 台真空泵厂用电增加55 kW。可见,增开1 台循泵后即使端差没有增大,增开1 台真空泵也是经济的,如端差增大则增开真空泵的经济性更明显。
以上计算是比较保守的,因为增开真空泵后的抽气量的增量(真空泵为100 %容量) ,肯定大于增开循泵后因凝汽器压力降低造成的漏气量的增量,故实际增开真空泵后的凝汽器压力,将比用理论端差推算的凝汽器压力还要低。所以,增开循泵后,如果端差比原来大,则增开1 台真空泵肯定经济。
5 结论
5. 1 利用真空泵定期切换时机,测量单、双真空泵运行时的凝汽器压力,进行压力变化后汽轮机组功率增量与真空泵系统用电增量比较,可定期定量确定真空泵的经济运行方式。如真空严密性较好,则此项判断周期可适当延长。
5. 2 利用真空严密性试验时机,用真空下降速度估算真空系统空气漏入量。如真空下降速度大于最大允许值,则提示增开真空泵或进行增开真空泵比较。
5. 3 利用循泵经济调度增开循泵时机,比较凝汽器端差,推测凝汽器空气积聚量的变化。如增开循泵后端差增大,则应增开真空泵。
5. 4 用以上三种方法进行真空泵经济运行方式定量判断,不需要增加运行操作,简单易行。实际运用时,可相互参照。
应该指出的是,真空泵特性与凝汽器特性会产生相互影响[4 ] ,真空泵的运行方式不但与真空系统空气漏入量有关,还与真空泵系统本身状况及其运行条件有关,故相对而言,用第一种方法来判断显得更直接、更准确。
参考文献:
[1 ] 干昌琦,田鹤年. 凝汽器漏入空气量的计算与试验研究[J ] . 电站辅机,2000 (3) :46250.
[ 2 ] 方 超. 凝汽器理论端差探求[J ] . 华东电力,2003 (6) :59260.
[ 3 ] 朱 锐,种道彤,刘继平,陈国慧. 冷却水流量对凝汽器性能影响的试验研究[J ] . 热力发电,2006(4) :10213 .
[ 4 ] 杨善让. 汽轮机凝汽设备及运行管理[M] . 北京:水利电力出版社,1993 :1342135. |
