本文關(guān)鍵詞： 凝汽器 抽真空系統(tǒng) 水環(huán)真空泵 工作水溫　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著經(jīng)濟發(fā)展,能源利用增加,一次能源逐漸減少,環(huán)保問題加重。在我國火力發(fā)電比重較大,節(jié)能減排的提出,使電力行業(yè)開始轉(zhuǎn)需其他可再生能源,短時期內(nèi)進行節(jié)能改造。冷端系統(tǒng)的改造已經(jīng)引起了越來越高的重視。作為冷端系統(tǒng)之一的凝汽器抽真空系統(tǒng),在外界環(huán)境溫度較高時,抽氣器性能顯著降低,導(dǎo)致汽輪機的排汽壓力升高,煤耗增大。電廠輔機中的凝汽器抽真空系統(tǒng)優(yōu)化就是為了解決這一問題,達到節(jié)約煤耗,增大發(fā)電功率目的。本文分別對凝汽器和抽氣器的分類、結(jié)構(gòu)、工作原理進行了介紹,分析了影響水冷凝汽器壓力的幾個因素:冷卻水進口溫度、溫升、凝汽器端差以及抽真空系統(tǒng)的性能。當(dāng)抽氣器性能處于良好情況時,凝汽器進口水溫越低,溫升越小,端差小,則凝汽器真空較高。但考慮到循環(huán)水泵耗功問題,因此凝汽器的真空并不是越高越好,它存在一個最佳真空值。三種常用的抽氣器:射汽、射水抽氣器與水環(huán)真空泵,其中以水環(huán)真空泵的抽氣性能最佳。但水環(huán)泵因其工作液是水,當(dāng)泵內(nèi)壓力低于其極限壓力時,就會產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象,本文就此現(xiàn)象提出防止措施�？諝獾拇嬖跁璧K凝汽器內(nèi)部蒸汽的換熱,使得傳熱端差增大,凝汽器真空降低,還會增大凝結(jié)水過冷度,降低機組熱經(jīng)濟性。需要抽氣器及時將空氣抽取出來,以免空氣積聚,文中對漏入空氣量進行了計算。運用EES模擬了水環(huán)泵抽真空系統(tǒng),對變工況的水環(huán)真空泵進行分析,研究了對水環(huán)泵的性能影響特性和規(guī)律。結(jié)論如下:真空泵的吸氣性能隨工作液溫度的升高而降低,但是工作水溫對水環(huán)泵的這種影響會隨著抽氣壓力的增大而逐漸減弱。當(dāng)吸氣壓力在某一范圍內(nèi)逐漸增大時,吸氣流量也會增大;超過臨界壓力后,吸氣流量反而隨壓力降低減小。吸氣溫度越高,真空泵的抽氣性能越差。經(jīng)比較,對水環(huán)泵性能影響最大的因素就是工作液溫度,因此在夏季高溫下,泵內(nèi)工作液溫度會明顯升高,真空泵的出力會顯著下降,凝汽器真空度降低,進而會影響整個機組的安全經(jīng)濟性。本文分析了機組不同負荷下不同工作液溫度分別對應(yīng)的凝汽器壓力,并制作相關(guān)用戶界面,分別介紹了評價汽輪機背壓變化對功率影響的兩種方法。為有效改善夏季工況下抽真空系統(tǒng)性能,維持凝汽器正常運行,提高整個發(fā)電機組的安全經(jīng)濟性,可通過在該系統(tǒng)中增加空調(diào)冷凍水的方法提高凝汽器的真空。本文對山東電廠某60萬機組進行了數(shù)據(jù)采集,建立了收益與投資關(guān)系,發(fā)現(xiàn)凝汽器抽真空系統(tǒng)增加冷凍水這一方案可以提高真空約0.6kpa,產(chǎn)生的總效益達185萬元,一年內(nèi)即能收回成本。本文還提出了一種新型抽真空方案,冷凍水直接通入水環(huán)泵作密封液,較之前的改造系統(tǒng)減少了管程損失,真空可增大約0.8kpa,產(chǎn)生的經(jīng)濟效益可觀。
[Abstract]:With the development of economy, the increase of energy utilization, the decrease of primary energy and the aggravation of environmental protection problems. The retrofit of the cold end system has attracted more and more attention. As one of the cold end systems, the performance of the condenser vacuum pumping system is significantly reduced when the external environment temperature is high. The optimization of condenser vacuum pumping system in auxiliary unit of power plant is to solve this problem and save coal consumption. In this paper, the classification, structure and working principle of condenser and air extractor are introduced, and several factors affecting the pressure of water-cooled condenser are analyzed: the inlet temperature of cooling water, the temperature rise. The end difference of condenser and the performance of vacuum pumping system. The lower the inlet water temperature, the smaller the temperature rise and the smaller the end difference when the performance of the condenser is in good condition. But considering the power consumption of circulating water pump, the vacuum of condenser is not as high as possible, it has an optimum vacuum value. The pumping performance of water ring vacuum pump is the best, but the water ring pump has cavitation phenomenon when the pressure inside the pump is lower than its limit pressure because its working fluid is water. The existence of air will hinder the heat transfer of steam in the condenser, increase the end difference of heat transfer, reduce the vacuum of condenser and increase the supercooling degree of condensate. In order to reduce the thermal economy of the unit, it is necessary for the air to be extracted by the air extractor in time to avoid the accumulation of air. The leakage air volume is calculated. The vacuum system of the water loop pump is simulated by EES. The influence characteristics and rules of water ring vacuum pump on the performance of water ring vacuum pump are analyzed. The conclusion is as follows: the suction performance of vacuum pump decreases with the increase of working fluid temperature. However, the effect of working water temperature on the water loop pump will be weakened with the increase of the pumping pressure. When the suction pressure increases gradually in a certain range, the suction flow rate will also increase. The higher the suction temperature, the worse the suction performance of the vacuum pump. By comparison, the working fluid temperature is the most important factor affecting the performance of the water ring pump. Therefore, under the high temperature in summer, the temperature of the working fluid in the pump will increase obviously, the output of the vacuum pump will decrease significantly, and the vacuum degree of the condenser will decrease. Then it will affect the safety and economy of the whole unit. This paper analyzes the condenser pressure corresponding to different working fluid temperature under different load and makes the relevant user interface. Two methods to evaluate the influence of steam turbine back pressure on power are introduced in this paper. In order to improve the performance of vacuum pumping system under summer working conditions, to maintain the normal operation of condenser and to improve the safety and economy of the whole generator set. The vacuum of condenser can be improved by adding air conditioning chilled water in the system. The data collection of a 600,000 unit in Shandong Power Plant has been carried out and the relationship between income and investment has been established. It is found that the vacuum of condenser vacuum pumping system can be increased by about 0.6 KPA, and the total benefit can reach 1.85 million yuan. The cost can be recovered within one year. A new vacuum pumping scheme is proposed in this paper, in which the refrigerated water is directly pumped into the water ring pump as the sealing fluid, which reduces the loss of the pipe path and increases the vacuum by about 0.8 kpa compared with the previous revamping system. The economic benefits generated are considerable.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM621

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本文編號：1470122