在熱力發電廠中，較大的能量損失在冷端系統，其性能好壞對機組的經濟性影響非常大，而很多電廠的冷端系統與設計工況點相差甚遠，存在很大的節能空間。本文通過對某電廠的冷端系統的各個設備性能技術分析以及水泵功能操作，進行系統性優化與改進，充分利用冷端系統各個設備🙈的性能，使機組達到更佳經濟運行狀态，節能效果顯著。

1  汽輪機冷端系統各設備的主要技術規範

a、凝汽器

凝汽器型号為N-38000-1，主要性能參數如下：

b、循環水泵

循環水泵采用長沙水泵的立式斜流泵，循環水系統采用帶冷卻☠️塔👩🏼‍❤️‍👨🏾的二次循環水系統，擴大單元制(雙機供水😈系統之間采用聯絡管系統，聯絡管管徑為φ2000mm)。

循環水泵型号； 88LKXA-26；型式：濕井式、固定葉片、轉子可抽式、立式斜流泵；立式并列布置；單基礎支撐循環水泵性能參數：

c、冷水塔

冷水塔面積為9000m2，自然通風，循環水幹管管徑為3000mm，設計😵‍💫循環水流量為64800t/h；帶十字擋風牆。

淋水填料采用聚氯乙烯改性塑料片制成，波型為雙👩‍🍼S波；淋🙉水闆外形規格為1000×500×500mm、1000×400mm，片距30mm，片材厚度為0.40(±0.03)mm，每立方米組裝體質量👱🏼‍♂️約為20kg/m3；淋水填料的組裝高度為0.8m、1.0m、1.2m，由塔中心向外分别布置。

噴濺裝置采用西安院技術的TP-Ⅱ型噴嘴組，與配水管🏊🏾‍♀️聯接采用耳😗邊接頭，材質為ABS工程塑料。

塔芯頂端加一PVC除水器，采用160—45型改性聚氯乙烯塑料，弧片👿形狀👩🏽‍🐰‍👩🏿為等厚兩邊卷邊，長度1000mm，片厚0.8±0.1mm。

d、水環真空泵

抽真空系統采用串聯式，每台機組配備三台真空😈泵，設計是兩用一備。

水環真空泵采用廣東佛山水泵廠的産品，型号是改🛌🏻進型2BW4353-OEK4，不😗配備大氣噴射器；其性能參數如下：

2  冷端設備性能分析及改進思路

冷端設備性能重要的指标有兩個：

一是凝汽器的真空，另一個指标是循環水泵電耗。另外從熱力系統角度考慮凝結水過冷度也🧑🏽‍❤️‍💋‍🧑🏻是一🙂‍↕️個重😝要😮‍💨經濟性指标。凝汽器本身是個換熱器，評價其性能優劣重要指标是凝汽器端差。要想獲得更佳真空，主要措施🔞是降低👩🏽‍🐰‍👩🏿循環水溫度和降低凝汽器端⛹🏻‍♂️差。對于循環水泵電耗，主要是考慮循環🧑🏾‍🎄水泵經濟調度運行。

在設計階段，結合東汽廠600MW級汽輪機末級葉片特點🛀🏼及本地🏊🏿‍♀️的水😸文條件，凝汽器背壓選為5.2 kPa（a）[LP/HP  4.6/5.8 kPa（a）]。凝汽器循環倍率㊙️按60計算，凝汽器理論計算面積為30000m2，加10%裕量後設✋計面積為33000m2；在後來的優化設計中，經過技術研讨及👩🏿‍❤️‍💋‍👨🏽經濟技術性分析，結果選定凝汽器面積為38000m2，這一點在日後運行中經濟效益得到明顯體現，凝汽器面♌️積增加端差明👺顯減小，實際運行中比部分其它600MW級機組的36000m2凝汽器真😁空要好0.2～0.3KPa。

為了**凝汽器端差達到優值，我們采取了一系列措😜施，主要有👩🏼‍❤️‍👨🏾定👿期采用高壓大流量清洗方式清洗凝汽器換熱管；盡🧑🏻‍❤️‍🧑🏼可能提高⛹🏻‍♀️凝汽器真空嚴密性；嚴格按制循…環水水質，**凝汽器換熱管不結垢污；膠球系🏊🏾‍♀️統24小時不間斷地投入運行；**主機水環真空泵的出🏊🏿‍♀️力等。

降低循環水溫度主要**冷水塔性能達到更佳，為此💌我們😁也采取了一系列的措施，主要有在填料與水🏃🏻‍♀️泥支撐梁之間增加一個🏃🏿‍♀️‍➡️玻璃鋼托架；控制水塔進水水質；定期清理水塔沉積物👼🏾；定期檢查填料噴嘴等有無損🙂‍↕️壞；水塔流量是否分配均勻等。

為了經濟調度循環水泵，降低循環水泵電耗，我們請西安熱工研究院對冷端系統進行性能診斷及優化試驗。西安院根據試驗結果提供了機組不同負荷和不同循環冷卻水💯溫💯度下循環水泵的運行方式和機組運行背壓。根據西🏊🏾‍♀️安院的循環水泵性能試驗和循環水系統阻力特性試驗，我們對循環水泵電機進行雙速改造。

3  冷端系統優化方案與改進措施

a、凝汽器

為了**凝汽器端差，每年停機檢修期間請專業的清洗隊伍對🏊🏾‍♀️凝汽器進行高壓大流量沖洗。至高清洗壓力😁可達40 MPa，清洗後凝汽器換熱管内壁可見金屬本色。這大大降低換熱管👾的水側傳熱熱阻，降低了凝👽汽器端差。

為了降低汽側傳熱熱阻，我們盡可能的提高凝汽🧑🏽‍❤️‍💋‍🧑🏻器的真空嚴密性。為了**真空嚴密性，在日常運行中🏃🏻‍♀️，我們采用氦質譜檢漏儀，對容易漏空的地方進憲定期檢😁查，容易漏空的主要地方有：小機排汽管的人孔門、防爆門；小機缸體下部的軸封回汽管法蘭；小機排汽管法蘭；七八号低加水位計法蘭；凝汽器水位計；高低👾壓😘疏水擴容器人孔門法蘭；四級低加的事故疏水閥後管道法😮‍💨蘭；主機軸封回汽管；給水泵密封水回水水封系統；與凝汽器汽側直接相連的放水放汽門；低壓缸防爆膜等等。對于軸封回汽管是否内漏也可通過對🛌🏻比軸加風機電流進行輔助判斷，并在ˇ停機檢修時✍🏻進😸入低壓缸内部檢查進一步确認漏空與否。在每次停機檢修期間，對凝汽器進行灌水查漏，查找到的漏點👻進行及時處理，确保灌水查漏後無漏水的地方。經過😘近兩年的努力，兩台機組的真空嚴密性達到非常好的水平，下表是值👹長日志的記錄：

化學人員對循環水水質進行嚴格控制，循環水濃縮倍率控制低一些，并合理使用阻垢劑，**了凝汽器換熱🚶🏾‍♀️‍➡️管不🏃🏿‍♀️‍➡️結垢，并合🧎🏻‍♀️‍➡️理殺菌，減少換熱管内壁的泥垢，這都🤶🏾對凝汽器端差産生非常重要🏊🏾‍♀️的正面效果。

另外，膠球系統24小時不間斷運行。膠球采用上海達極的中硬度🧛🏾‍♀️球，每月定期補換新球，這能很好的清除凝汽器換換熱管内壁的泥垢。大大降低凝汽器水側傳熱熱阻。

為了**凝汽器凝結水過冷度盡可能的小，凡是進入凝汽器的各種疏水嚴格按系統設計走管路，進入凝汽🧜🏼‍♂️器的接口全部位于🛌🏻熱井水位以下，以充分利用疏水的熱量，以此來降低凝結水過冷度。

b、水環真空泵

水環真空泵的主要功能是抽走凝汽器汽側的不凝🏊🏿‍♀️結氣㊙️體，以此來達到降低汽側傳熱熱阻目的。所🧜🏼‍♀️以水環真😌空泵的抽😌氣能力要求較高。為了增加真空泵的🛌🏻抽氣能力，我們對水環真空泵進行了改造。真空泵換熱器增加了一路中央空調的冷凍水，因👽其水溫低，大大增加了真空泵的抽吸能力。另外，不配備大氣噴射器，因為增加大氣噴射器後，真空泵組的抽氣能力隻大氣噴射器的抽氣能力，而大氣噴射器的抽氣能力👩‍🍼遠低于水環真空~泵。

另外，因兩台機組的真空嚴密性非常好，我們對真空泵進行節能雙速改造，轉速由590rpm降至490rpm，日常運行中，每台機組隻需⛹🏻‍♂️要轉一台低速真空泵即可。因真空泵轉速低，這對泵的汽蝕情況有了很大的改善。

c、冷水塔

2009年8月份我們請西安熱工院做冷卻塔性能試驗，經過計算發現冷卻塔冷卻幅高與設計值相比大2℃左右，冷卻塔水溫降與設計值相比小3℃左右。結果分析冷卻塔性能差的主要💯原因是當時的循環水水質🎅🏿差造成的。另外，冷水塔原設計有一點不足，填料直接放在小水泥支撐梁上👩‍🍼，而水泥梁較😘寬，達80mm，其截面㊙️積達1200m2，而整個冷水塔冷卻通風面積才9000m2，在水質差時~小水泥支撐梁上積滿了污泥雜物等，完全不通風，整個塔的通風受阻現象較為嚴重。在幾次小修中，我們發現👺冷卻塔填料上結垢較多，由于填料片間🙂‍↕️隙遠小于水泥支撐梁梁⛹🏻‍♀️寬，當結垢達到一定程度時，支撐梁上兩三片填料間隙沉積非常多的污泥💫垢，此👩🏼‍❤️‍👨🏾兩三片填料間隙因🚶🏾‍♀️‍➡️污泥垢堵塞無法通風，影響了通風冷卻效果。為此在水泥支撐梁上安放玻璃鋼托架，托架之上再放填料，這樣增加冷卻塔👧🏾的通風冷卻面積。

化學運行人員嚴格控制水塔進水水質，在夏季時水源地👱🏼‍♂️渾水時采取臨時預案，加強反應沉澱池的加藥與排👌污，**水塔進👼🏾水濁度，另外增加反滲透補水👽量，以**循環水水質要求。

每年大小修時，安排人員清理水塔沉積物，徹底清理水塔水池所有的雜物，并清理前池流道。并安排填料廠家😵‍💫人家全面👧🏾檢查👨🏻‍🏭填料、噴嘴等有無損壞，并及時更換。日常運行中定期檢🏃🏿‍♀️‍➡️查冷水塔流量是否分配均勻👩🏿‍❤️‍💋‍👨🏽，并在停機👹時調整配水管。

d、循環水泵

為了降低循環水泵電耗，并實現經濟調度循環水泵，我們請西安熱工研究院對冷端系統進行性能診斷及優化試驗。提出了機組不同負荷和不同循環冷卻水溫度下循環💑🏾水泵的運行方式、機組運行背壓。同時進行循環🙈水泵性能試驗和循環水系統阻力特性試驗，并且繪制循環水泵的流量、揚程、軸🛀🏼功率和效率🤑等性能曲線及循環水系統阻力特性曲線，根據循環水泵性能🛀🏼及循環水系統阻力特性，提出循環水泵電機雙速改造方案。

改造方案的主要内容是：循環水泵電機是籠型異👽步🚶🏾‍♀️‍➡️電動機，通😌過用一套定子繞組在改變其接線方式後且不添置和改變任何設備的情況下，實現電機兩種速度，從而實現循環水泵能雙速運轉。我們⛹🏻‍♀️請專業電機廠家把電動機在🏊🏾‍♀️16極和18極的繞組引線全部引出，在電機中性點接線盒旁邊重新設置一個雙速切換的出線箱，通過改變接線端子上連接片的連接位置，即可改變電動機的極數，從而達到👩‍🍼改變轉速的目的，整個電氣系統不需變動。改造後循環水泵可實現兩種轉速：370r/min和330r/min。

改造後循環水泵的運行方式如下：

循環水泵運行方式

循環水泵經過雙速改造和優化運行方式改進後，凝汽器真🏃🏻‍♀️空并沒有降👧🏾低的情況下，循環水泵平均每年節約電量💘約800萬度電。循環水泵雙速改造後，通過加強化學監督✡️循環水水質，及時調整🧎🏻‍♀️‍➡️加藥方😘式，并24小時不間斷投入膠球系統，凝汽器換熱管内部😝并沒有發生結垢等現象。說明循環水泵雙速改造非常成功。