凝汽器抽真空系统的性能评价与增效研究

论文摘要

凝汽器是汽轮机组的重要辅机,其真空的好坏,对整个火电厂安全和经济运行有决定性影响。如何维持凝汽器高度真空,成为火电厂实现节能减排的主要着手点之一,而凝汽器抽真空系统,作为将凝汽器内不凝结气体抽出的直接系统,实现其增效是维持凝汽器高真空的主要技术手段。以水环式真空泵为基础的凝汽器抽真空系统受工作水温、漏入空气量、吸气压力等因素的影响很大,尤其是工作水温的升高将导致真空泵抽气能力急剧下降,进而引起凝汽器内空气积聚,恶化凝汽器传热性能,降低凝汽器真空。只有充分掌握抽真空系统性能随各参数的变化规律,才能为系统增效提供强有力的参考依据。但是,至今为止从整个抽真空系统角度展开的性能评价和增效研究还少有研究。本文以整个抽真空系统为研究对象,建立了抽真空系统评价模型和抽出蒸汽空气份额比模型,定量研究了工作水温、漏入空气量、吸气压力等因素对抽真空系统性能的影响规律；建立了抽真空系统采用“往凝汽器抽气口内喷水冷凝技术”前后的性能比较模型,深入分析了不同工作水温、漏入空气量和喷水量下抽真空系统性能和经济效益的变化规律；建立了采用“往工作水加入定量添加剂技术”前后的抽真空系统性能比较模型,深入研究了工作水温、溶质摩尔浓度和漏入空气量对抽真空系统性能的变化规律；建立了采用“更换真空泵工作介质技术”前后的抽真空系统性能比较模型,深入分析了不同工作水温、漏入空气量和工作介质物理特性下抽真空系统性能变化规律,力图为火电机组抽真空系统找到可行的增效方法。本文研究结果表明,不同的工作水温、漏入空气量和吸气压力能对抽真空系统性能产生不同程度的影响。理论计算发现,通过物理方法和化学方法实现系统增效均可行,随着工作水温、漏入空气量及工作介质性质等参数的不同,其增效效果也不同。所做工作为以后火电厂提高凝汽器真空、实现节能减排工作提供了有价值的理论支持和数据参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 1. 引言
• 1.1 凝汽器抽真空系统简介
• 1.1.1 抽真空系统
• 1.1.2 水环式真空泵
• 1.2 背景及意义
• 1.3 本文的主要内容
• 2. 国内外研究现状
• 2.1 凝汽器漏气对真空的影响
• 2.2 真空泵性能的影响因素
• 2.2.1 工作介质温度
• 2.2.2 吸入气体温度
• 2.2.3 真空泵吸气压力
• 2.2.4 真空泵的极限抽吸压力
• 2.2.5 真空泵转速
• 2.2.6 工作介质的物理性质
• 2.3 提高真空泵性能的措施
• 2.3.1 降低真空泵工作液温
• 2.3.2 降低真空泵吸入气体温度
• 2.3.3 串联大气喷射器
• 2.3.4 优化运行方式
• 2.4 存在的问题
• 3. 凝汽器抽真空系统的性能评价
• 3.1 性能评价研究方法
• 3.2 性能评价模型的建立
• 3.2.1 凝汽器压力
• 3.2.2 抽气容量
• 3.2.3 发电标准煤耗率
• 3.3 抽蒸汽空气份额比模型的建立
• 3.4 实例计算与结果分析
• 3.4.1 工作水温对系统性能的影响规律
• 3.4.2 漏入空气量对系统性能的影响规律
• 3.4.3 吸气压力对系统性能的影响规律
• 3.4.4 抽气份额比的变化规律
• 3.4.5 计算结果验证
• 3.5 小结
• 4. 增效方法之喷水冷凝技术的可行性研究
• 4.1 喷水冷凝技术前后比较模型的建立
• 4.1.1 喷水前后抽气容量变化
• 4.1.2 喷水前后发电标准煤耗率
• 4.2 计算与结果分析
• 4.2.1 增效效果随各因素的变化规律
• 4.2.2 经济性变化规律
• 4.2.3 方案设计计算
• 4.3 小结
• 5. 增效方法之新工作介质技术的可行性研究
• 5.1 往工作水加添加剂增效的可行性分析
• 5.1.1 几个相关概念的介绍
• 5.1.2 新的增效方案的提出
• 5.1.3 加添加剂技术前后比较模型的建立
• 5.1.4 实例计算与结果分析
• 5.1.5 加添加剂技术可行性结论
• 5.2 更换新的工作介质实现增效的可行性研究
• 5.2.1 工作介质的选择
• 5.2.2 乙二醇真空泵增效比较模型的建立
• 5.2.3 实例计算与结果分析
• 5.2.4 乙二醇真空泵设计
• 5.2.5 更换工作介质技术可行性结论
• 5.3 各种增效方法经济性比较
• 5.4 小结
• 6. 全文总结与建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 本文的创新点
• 6.3 展望和建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要成果
• 学位论文评阅及答辩情况表