作  者： 中南電力設(shè)計(jì)院 徐傳海 
摘  要： 本文由計(jì)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(jī)組負(fù)荷降低而增加的運(yùn)行特點(diǎn)，可將凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥設(shè)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(yùn)行壓力、汽機(jī)軸封蒸汽冷凝器的水側(cè)壓力，降低對(duì)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥小流量時(shí)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(dòng)，提高凝結(jié)水系統(tǒng)的可靠性并降低費(fèi)用。

1 前言

    眾所周知，火電機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)凝結(jié)水系統(tǒng)均選用定速凝結(jié)水泵。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷減少（或增加）時(shí)，凝結(jié)水泵的揚(yáng)程隨之增加（或減少），而凝結(jié)水從熱井至除氧器的流動(dòng)阻力與滑壓運(yùn)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(shè)調(diào)節(jié)閥以消耗此壓差。

    我國(guó)早期設(shè)計(jì)的火電機(jī)組，按前蘇聯(lián)模式將調(diào)節(jié)閥設(shè)在靠近除氧器的凝結(jié)水管道上，在學(xué)習(xí)EBASCO設(shè)計(jì)技術(shù)之后，調(diào)節(jié)閥改設(shè)在凝結(jié)水再循環(huán)接口（汽機(jī)軸封蒸汽冷凝器后）與汽機(jī)末段抽汽加熱器之間的凝結(jié)水管道上。這樣，機(jī)組運(yùn)行時(shí)低壓加熱器水側(cè)壓力低，可延長(zhǎng)低壓加熱器的使用壽命，并降低汽機(jī)進(jìn)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(jiǎn)介

    徐州彭城電廠為300MW引進(jìn)型機(jī)組，汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)廠制造。凝結(jié)水由凝汽器的熱井依次流經(jīng)兩臺(tái)互為備用的凝結(jié)水泵、凝結(jié)水精處理裝置、汽機(jī)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(tái)低壓加熱器至除氧器。

    凝結(jié)水泵為上海KSB公司制造，型號(hào)為NLT350-400×6，經(jīng)濟(jì)工況的流量為780t/h，揚(yáng)程為294mH₂O。所配電動(dòng)機(jī)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(jì)算凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的工作壓差時(shí)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(shè)備的局部阻力系數(shù)由廠家提供的壓降及TMCR工況所對(duì)應(yīng)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(jìn)水管道的局部阻力系數(shù)按1個(gè)三通、1個(gè)閘閥、2個(gè)90°熱壓彎頭及1個(gè)熱井出口計(jì)取， 325×8mm的凝結(jié)水泵出水管道的局部阻力系數(shù)按10個(gè)三通、12個(gè)閘閥、2個(gè)逆止閥、2個(gè)流量孔板及60個(gè)90°熱壓彎頭計(jì)取。此外，通常300MW引進(jìn)型亞臨界機(jī)組投運(yùn)精處理裝置的時(shí)間相當(dāng)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(gè)閘閥的壓降計(jì)取。

表3-1 300MW引進(jìn)型機(jī)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(jī)組負(fù)荷的降低而增加，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的工作壓差隨著機(jī)組負(fù)荷的降低而增加。300MW機(jī)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(shí)際流量小于230t/h時(shí)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(jī)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(jī)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(jī)組降負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，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(jī)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(jī)組的凝結(jié)水精處理裝置的壓力與汽機(jī)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(zhǎng)樹脂的使用壽命，降低運(yùn)行費(fèi)用，而且提高汽機(jī)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(shè)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(jī)軸封蒸汽冷凝器的最小流量之大者時(shí)，凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥就投入運(yùn)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(jī)軸封蒸汽冷凝器的最小流量之大者，能降低對(duì)此閥小流量的調(diào)節(jié)要求并節(jié)省投資。這樣，300MW機(jī)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(yùn)時(shí)的閥前壓力約為0.5MPa（a），工作壓差約為0.4MPa，比常規(guī)設(shè)計(jì)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(dòng)。

    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(jī)組負(fù)荷降低而增加的運(yùn)行特點(diǎn)，可將凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥設(shè)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(yùn)行壓力、汽機(jī)軸封蒸汽冷凝器的水側(cè)壓力，降低對(duì)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥小流量時(shí)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(dòng)，提高凝結(jié)水系統(tǒng)的可靠性并降低費(fèi)用。

    就300MW機(jī)組而言，若將凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥設(shè)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(jī)軸封蒸汽冷凝器的水側(cè)壓力可降低0.7~2.8MPa，對(duì)應(yīng)凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥投運(yùn)時(shí)的閥前壓力約為0.5MPa（a），工作壓差約為0.4MPa，比常規(guī)設(shè)計(jì)約低2.8MPa。

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