作  者： 中南電力設計院 徐傳海 
摘  要： 本文由計算結(jié)果得知，配定速凝結(jié)水泵的凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥具有閥前壓力和工作壓差隨機組負荷降低而增加的運行特點，可將凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥設在凝結(jié)水泵與精處理裝置之間的凝結(jié)水主管道上。這樣，可降低凝結(jié)水精處理裝置的運行壓力、汽機軸封蒸汽冷凝器的水側(cè)壓力，降低對凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥小流量時的調(diào)節(jié)要求，降低凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥的工作壓差和噪音，防止凝結(jié)水再循環(huán)管道振動，提高凝結(jié)水系統(tǒng)的可靠性并降低費用。

1 前言

    眾所周知，火電機組設計時凝結(jié)水系統(tǒng)均選用定速凝結(jié)水泵。當機組負荷減少（或增加）時，凝結(jié)水泵的揚程隨之增加（或減少），而凝結(jié)水從熱井至除氧器的流動阻力與滑壓運行的除氧器壓力隨之減少（或增加），增減方向相反，凝結(jié)水系統(tǒng)有“多余”的壓差，需要在凝結(jié)水管道上設調(diào)節(jié)閥以消耗此壓差。

    我國早期設計的火電機組，按前蘇聯(lián)模式將調(diào)節(jié)閥設在靠近除氧器的凝結(jié)水管道上，在學習EBASCO設計技術之后，調(diào)節(jié)閥改設在凝結(jié)水再循環(huán)接口（汽機軸封蒸汽冷凝器后）與汽機末段抽汽加熱器之間的凝結(jié)水管道上。這樣，機組運行時低壓加熱器水側(cè)壓力低，可延長低壓加熱器的使用壽命，并降低汽機進水的可能性。

    那么，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的工作壓差有多大，安裝在何處更合理，下面以徐州彭城電廠為例來探討之。

    2 徐州彭城電廠簡介

    徐州彭城電廠為300MW引進型機組，汽輪機為上海汽輪機廠制造。凝結(jié)水由凝汽器的熱井依次流經(jīng)兩臺互為備用的凝結(jié)水泵、凝結(jié)水精處理裝置、汽機軸封蒸汽冷凝器、凝結(jié)水再循環(huán)接口、凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥、四臺低壓加熱器至除氧器。

    凝結(jié)水泵為上海KSB公司制造，型號為NLT350-400×6，經(jīng)濟工況的流量為780t/h，揚程為294mH₂O。所配電動機為6kV，1000kW，轉(zhuǎn)速1480r/min。

    熱井至凝結(jié)水泵的管道為φ630×7mm的電焊鋼管，凝結(jié)水泵至除氧器的管道為φ325×8mm的無縫鋼管。

    3 調(diào)節(jié)閥的工作壓差

    計算凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的工作壓差時所用的主要數(shù)據(jù)及結(jié)果見表3-1。在表3-1中，加熱器等設備的局部阻力系數(shù)由廠家提供的壓降及TMCR工況所對應的凝結(jié)水量求得，管道附件的局部阻力系數(shù)按前蘇聯(lián)的推薦值選取，其中φ630×7mm的凝結(jié)水泵進水管道的局部阻力系數(shù)按1個三通、1個閘閥、2個90°熱壓彎頭及1個熱井出口計取， 325×8mm的凝結(jié)水泵出水管道的局部阻力系數(shù)按10個三通、12個閘閥、2個逆止閥、2個流量孔板及60個90°熱壓彎頭計取。此外，通常300MW引進型亞臨界機組投運精處理裝置的時間相當短，故除表3-1中TMCR工況第一列的精處理裝置壓降取0.35MPa（取工作壓降O.035-0.35MPa的上限值）外，其他各列的精處理裝置壓降只按一個閘閥的壓降計取。

表3-1 300MW引進型機組凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的工作壓差

    由表3-1可知，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥閥前的工作壓力隨著機組負荷的降低而增加，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的工作壓差隨著機組負荷的降低而增加。300MW機組凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的閥前壓力大約在3.0~3.3MPa（a）之間，閥后壓力大約在2.3~0.5MPa（a）之間，調(diào)節(jié)閥較合理的選型數(shù)據(jù)見表3-2。為保證實際流量小于230t/h時仍有較好的調(diào)節(jié)性能，此調(diào)節(jié)閥宜選用等百分比流量特性。

表3-2 300MW機組凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥選型數(shù)據(jù)建議值

    另外可得知，300MW機組凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥的閥前壓力約為3.3MPa（a），其工作壓差約為3.2MPa。

    4 調(diào)節(jié)閥的安裝位置

    由上述得知，機組降負荷運行時，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的閥前壓力增加，凝結(jié)水精處理裝置的樹脂易破碎，汽機軸封蒸汽冷凝器的水汽壓差增大使管束破裂的可能性增加。若將凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥移至凝結(jié)水泵與精處理裝置之間的凝結(jié)水主管道上，可使300MW機組的凝結(jié)水精處理裝置的壓力與汽機軸封蒸汽冷凝器的水側(cè)壓力降低0.7~2.8MPa。這樣，不僅延長樹脂的使用壽命，降低運行費用，而且提高汽機軸封蒸汽冷凝器的可靠性，還能減小凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥的工作壓差。因此，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥宜設在凝結(jié)水泵與精處理裝置之間的凝結(jié)水主管道上。

    凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥移至精處理裝置上游后，一旦去除氧器的凝結(jié)水量小于凝結(jié)水泵的最小流量和汽機軸封蒸汽冷凝器的最小流量之大者時，凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥就投入運行，使凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的最小流量等于凝結(jié)水泵的最小流量和汽機軸封蒸汽冷凝器的最小流量之大者，能降低對此閥小流量的調(diào)節(jié)要求并節(jié)省投資。這樣，300MW機組凝結(jié)水的最小流量一般不低于230t/h，凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥投運時的閥前壓力約為0.5MPa（a），工作壓差約為0.4MPa，比常規(guī)設計約低2.8MPa，閥芯通徑大，流速低，汽化的可能性小，可降低噪音并防止凝結(jié)水再循環(huán)管道振動。

    5 結(jié)束語

    在凝結(jié)水系統(tǒng)配定速凝結(jié)水泵的情況下，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥具有閥前壓力和工作壓差隨機組負荷降低而增加的運行特點，可將凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥設在凝結(jié)水泵與精處理裝置之間的主凝結(jié)水管道上。這樣，可降低凝結(jié)水精處理裝置的運行壓力、汽機軸封蒸汽冷凝器的水側(cè)壓力，降低對凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥小流量時的調(diào)節(jié)要求，降低凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥的工作壓差和噪音，防止凝結(jié)水再循環(huán)管道振動，提高凝結(jié)水系統(tǒng)的可靠性并降低費用。

    就300MW機組而言，若將凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥設在凝結(jié)水泵與精處理裝置之間的主凝結(jié)水管道上，凝結(jié)水精處理裝置的壓力與汽機軸封蒸汽冷凝器的水側(cè)壓力可降低0.7~2.8MPa，對應凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥投運時的閥前壓力約為0.5MPa（a），工作壓差約為0.4MPa，比常規(guī)設計約低2.8MPa。

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