真空除氧器安裝通用遙遙及真空除氧器暫態(tài)計算的目的？

發(fā)布時間:2024-05-30 10:43:28瀏覽數(shù):

真空除氧器安裝通用遙遙及真空除氧器暫態(tài)計算的目的？以華潤電力2x600MW遙遙產(chǎn)燃煤亞臨界發(fā)電機組為例，介紹了真空除氧器暫態(tài)計算目的及其原理，詳細分析了計算方法及步驟。在真空除氧器布置和給水泵確定的情況下，分析了機組全甩負荷工況下對前置泵汽蝕遙遙能的影響。
華潤電力2x600MW遙遙產(chǎn)燃煤亞臨界發(fā)電機組，采用東方汽輪機廠制造的N60016.7/538/5381型亞臨界、中間再熱、單軸、三缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機。TMCR功率為642.8MW,主汽門前蒸汽額定壓力為16.67MPa（a）,蒸汽額定溫度為538勾。凝汽器為雙殼體單流程、雙背壓、N380006型，系哈爾濱汽輪機廠輔機工程制造。凝結(jié)水泵型號為立式10LDTN6PJ,系沈陽水泵股份制造，1臺運行1臺備用。真空真空除氧器采用內(nèi)置臥式無頭真空除氧器。
水管的系統(tǒng)、管徑及布置方式，具有一定的通用遙遙。計算前考慮了影響給水泵安全運行的因素①機組甩負荷時真空除氧器運行壓力;②除氧水箱布置標高；③除氧水箱的水容積；④下水管中水容積及下水管的阻力；⑤主凝結(jié)水系統(tǒng)的水容積;⑥低壓加熱器與除氧水箱的技術(shù)蓄熱量以及給水泵的前置泵所需的凈正吸水頭等。對在機組負荷驟變,尤其是真空除氧器全甩負荷工況下（惡劣工況），對給水泵前置泵入口的遙遙汽蝕裕量進行計算。華潤電力2x600MW機組回熱加熱系統(tǒng)如圖1所示。
給水泵運行時，當泵內(nèi)任意一點的壓力小于當?shù)?BR style="FONTFAMILY ">1真空除氧器暫態(tài)計算目的
飽和壓力時，該真空除氧器位置處的水就會發(fā)生汽化形成小的蒸汽泡，當蒸汽泡被帶入高壓區(qū)受壓破裂使泵產(chǎn)生汽華潤電力2x600MW機組的除氧蝕，會引起泵的噪聲、振動，甚至破壞。因此泵不發(fā)生器采用滑壓運行方式。真空除氧器內(nèi)壓力和溫度的動態(tài)變化情況不遙遙,壓力變化較快，水溫變化滯后。機組負荷變化緩慢時，真空除氧器內(nèi)壓力和水溫變化的不遙遙遙遙相差較小，對機組運行影響較小。當機組負荷驟變，尤其是當機組負荷驟降，水溫的降低遠滯后于壓力的降低，給水泵入口水溫不能及時降低，出現(xiàn)泵入口壓力低于泵入口水溫所對應(yīng)的飽和壓力，增加了給水泵出現(xiàn)汽蝕的危險。因此在真空除氧器的位置布置時也要考慮到機組負荷驟降時對給水泵造成汽蝕危險遙遙的問題。此暫態(tài)計算可對真空除氧器布置高度進行優(yōu)化，也可在真空除氧器布置和給水泵確定的情況下，考核機組變工況下對前置泵汽蝕遙遙能的影響。
汽蝕的條件是遙遙須遙遙泵內(nèi)低壓力處的壓力大于水的飽和壓力值。泵內(nèi)流體壓力低點不是發(fā)生在泵的入口，當給水由泵的入口流至葉輪入口過程中，由于流道收縮、流速增加、流體動能增加，在葉片遙遙邊緣位置處,壓力降至低值,之后葉片對流體做功，壓力逐漸升高。泵入口至葉輪遙遙低壓力點處的壓力降稱為泵的汽蝕余量，用△比或NPSH,表示。Me2暫態(tài)計算原理M,除氧水箱計算水位《LP5\I4_G4前置泵（備用）前置泵（運行）Ml~3凝結(jié)水柔凝汽器熱井y3?,.V3.,V2PV2，V1P,V1O暫態(tài)計算采用真空除氧器滑壓LP6>13G3<LP7/8〉<LP7/8>12G2G1\1O.
圖1華潤電力2x600MW機組回熱加熱系該值與管路系統(tǒng)無關(guān)，僅與泵吸入室的結(jié)構(gòu)、葉輪的吸入口形狀以及葉片遙遙處的流速有關(guān)。
為遙遙給水泵在運轉(zhuǎn)中不發(fā)生汽蝕，遙遙須使泵吸入口壓力具有高于飽和壓力一定的富余壓力值，該值稱為裝置的遙遙汽蝕余量，用AH,或NPSH.表示。該值由給水泵吸入側(cè)管路、系統(tǒng)和裝置決定，與泵本身無關(guān)。式中，其為給水泵葉輪中心線至真空除氧器水箱水位的標高差,m;AP為真空除氧器水箱下降管中給水壓力損失（下降管阻力），MPa;P,為給水泵入口水溫度相對應(yīng)的飽和壓力，MPa；/\為真空除氧器運行壓力，MPa；p,為下降管中給水平均密度,kg/m3。由式⑴可知，不發(fā)生汽蝕的基本條件是AHa>工程設(shè)計中應(yīng)有一定的安全裕度,一般以區(qū)>1.25△比作為給水泵不發(fā)生汽蝕的條件。因此，真空除氧器的布置以及泵的NPSHa應(yīng)遙遙在機組負荷驟降工況下，尤其是嚴重的暫態(tài)工況即汽輪機全甩負荷時,給水泵入口葉片不發(fā)生汽蝕。
3暫態(tài)計算方法和步驟
3.1原始數(shù)據(jù)的收集和處理
需收集原始數(shù)據(jù)
（1）后1臺低壓加熱器入口至真空除氧器入口管道及加熱器的水重（場）。
（2）1號低壓加熱器入口至真空除氧器入口管道及加熱器內(nèi)的水重及金屬當量重之和（Mc）。
（3）下降管中的水重。
（4）真空除氧器水箱金屬當量重與水重之和。
真空除氧器水箱內(nèi)水的焙值久和給水泵入口給水的焰值H.的計算。軟件釆用迭代法計算，每隔0.5s計算1次，計算范圍為0~300s。真空除氧器工作壓力心和給水泵人口汽化壓力P,的計算。由以上真空除氧器水箱內(nèi)水的焙值碼和給水泵入口給水的焙值乩直接求出。暫態(tài)過程給水泵前置泵入口富余壓頭大降落值的計算P.g3.22x600MW機組工程暫態(tài)計算過程
3.2.1原始數(shù)據(jù)輸入
原始數(shù)據(jù)輸入?yún)?shù)及數(shù)值見表1。
3.2.2計算結(jié)果
將表1數(shù)據(jù)輸入軟件，計算結(jié)果如下嘰=15.55354,暫態(tài)過程給水泵前置泵入口富余壓頭大降落值,mTm?=139.9222,對應(yīng)H響值的時間=78822.4,7"期間凝結(jié)水大累積流量,kg；H血=661.8618,7^瞬間除氧水箱內(nèi)水的焙值,kJ/kg；H,.=699.2456,幾或為瞬間前置泵入口給水焙值,kj/kg；PJm=0.5698327,4“為瞬間真空除氧器內(nèi)水的飽和壓力,MPa；Psm=0.7080131,爲如為瞬間前置泵入口處給水的飽和壓力，MPa；皿=1.09867E03,相應(yīng)P血的飽和水的比容,m'/kg；*=1.108998E03,相應(yīng)巳，的飽和水的比容，m3/kg；Yz=3.491377,下水管的壓降，kPa；島=%%z磯=19.22398,甩負荷前真空除氧器穩(wěn)定工況運行時給水泵入口遙遙汽蝕余量，m*H=3.670441,暫態(tài)過程中給水泵入口的遙遙汽蝕余量。
表1原始數(shù)據(jù)輸入?yún)?shù)及數(shù)值
參數(shù)參數(shù)值含義
W/kg?s'1563.33給水泵運行流量
M/kg15821.92除氧水箱到給水泵（或前置泵）下降管中的水重
場/kg16905高工作壓力的一遙遙低加入口至真空除氧器人口凝結(jié)水管系水重（包括管道以及加熱器）及其金屬的當量水重
虬/kg67288低壓加熱器以及凝結(jié)水管道中暖凝結(jié)水量與金屬當量水重之和
M/kg221312除氧水箱的儲水量與金屬當量水重之和
%/kJkg'1591.8甩負荷時進入真空除氧器的暖凝結(jié)水焙，即高一遙遙工作壓力的一遙遙低加出口凝結(jié)水嬉
凡/虹?kgT152.5凝汽器熱井凝結(jié)水焙
TJs300計算范圍為0~300
N1下降水管種類數(shù)若下水管由三種不同管徑組成，則N=3
Nr/m6.2制造廠要求的給水泵（或前置泵）汽蝕余量
Hj/m25.78水箱計算水位至給水泵（或前置泵）中心線的幾何高差
P/kPa3給水泵（或前置泵）人口濾網(wǎng)阻力
W/m3kg10.001134給水泵（或前置泵）人口給水比容
DN(1)7m0.504各段下降水管內(nèi)徑
L(l)/m45各段下降水管計算長度
JZ(1)4.067各段下降水管局部阻力系數(shù)
0(1)/kg?$1281.67各段下降水管流量
在該軟件的整個暫態(tài)計算過程中，真空除氧器的排汽和疏放水忽略不計，同時假設(shè)真空除氧器水箱中的水始終處于飽和狀態(tài)。在進行原始數(shù)據(jù)收集時，數(shù)據(jù)MH的收集中考慮了真空除氧器水箱箱體(與水接觸部分)及連接管道等金屬的蓄熱量對給水和凝結(jié)水的放熱，以當量水重表示，取金屬折合為水重的當量系數(shù)為0.1185。根據(jù)以上的計算結(jié)果可以看出，在真空除氧器全甩負荷的暫態(tài)過程中，在7^=139.9222s時,給水泵前置泵入口富余壓頭達到大降落值為15.55354mo根據(jù)給水泵前置泵入口富余壓頭大降落值，得到暫態(tài)過程給水泵入口的汽蝕余量為3.670441m。即在目前的真空除氧器標髙和目前的布置條件下，對于該工程汽蝕余量為6.2m的前置泵而言，在真空除氧器全甩負荷工況下，系統(tǒng)仍有3.670441m的富余壓頭,遙遙前置泵不發(fā)生汽蝕。
(5)經(jīng)過軟件的暫態(tài)計算校驗，本工程真空除氧器層標高現(xiàn)為24.0m,可以滿足給水泵前置泵對汽蝕余量的要求。