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一、概述

廣東某電廠(chǎng)N50MW機組由某方汽輪機廠(chǎng)生產(chǎn),于1993年正式投入運行.有關(guān)設備參數及運行數據如下:

凝汽器型號:N-3500     凝汽器換熱面積:3500㎡

排汽溫度:36℃(冬季)    50℃(夏季)

運行真空89KPAa(夏季)  96KPa(冬季)

廣東某電廠(chǎng)技術(shù)人員根據機組運行參數,分析認為N50MW機組夏季排汽溫度高,真空值相對較低,已在一定程度上影響了機組的安全經(jīng)濟運行.因此擬委托連云港華能電力輔機對機組凝汽器喉部增設一套補水裝置,以補充夏季循環(huán)水溫度高等惡劣工況下的凝汽器換熱要求.

二、本體設計及原理

1.設計參數

  補水壓力:額定1.0MPa             最低:0.2MPa

  補水溫度:16℃--25℃              補水量:30--100T/H

  凝汽器壓力:0.005MPa             凝汽器型號:N-3500

2.設備本體設計

(1)補水管徑確定

DN=√4Q÷(Vh-3600)

Q=100T/H

V=2m/s

DN=√(4×100T/H)÷(2×3.14×3600)=133mm

按規范修正選取   Dg=159×4.5mm

材質(zhì):1Cr18Ni9Ti

(2)機械旋流霧化噴嘴數量的確定

該型噴嘴是由華能公司根據多年補水運行系統的經(jīng)驗和試驗,我公司自行開(kāi)發(fā)的高效能性噴嘴.

1)原理

它是由導向板、切線(xiàn)槽、旋流室和噴口等組成.水經(jīng)導向板及切線(xiàn)槽以切線(xiàn)方向引入旋流室后即產(chǎn)生高速回旋流,水壓便下降,部分能量轉換成旋轉能,當高速旋轉的水流離開(kāi)噴口時(shí),即有一股離心力,離心力是同水流旋轉速度的平方成正比的.在水流離開(kāi)噴口的同時(shí),旋流室內的殘余壓力將使水流同時(shí)產(chǎn)生一種沖擊,使水流以初速度沿著(zhù)噴口的軸向直線(xiàn)噴射出去.離心力使水流往四周分散,而直向沖力則使水流向前噴射.二者的合力將水膜撕破成細柱,在一定的噴嘴范圍內呈錐體霧化散開(kāi).

2)噴嘴的材質(zhì)選用:1Cr18Ni9Ti

3)單個(gè)噴嘴的流量計算

Q=V.A.√2g.H.3600

Q—T/H

V---系數0.67

S---噴嘴面積 ㎡

H---水壓 m

Q=0.67× ∏.0.010/4.√2×9.8×20.3600=3.75T/H

噴嘴在不排除壓力損失和阻力的理想狀態(tài)下的流量為3.75T/H.

根據實(shí)測該型噴嘴在最低工況下的實(shí)測流量為3T/H.

選擇噴嘴數量為:100T/H÷3T/H=34個(gè)

故該型補水最高出力為:127.5T/H

最低出力為:100T/H

三、結構設計可、及安裝;

該補水系統根據N-3500凝汽器的喉部空間位置,優(yōu)化布置兩組補水系統,單組出力分別為30t/h，70t/h。

具體見(jiàn)結構圖、安裝示意圖.

四、經(jīng)濟效益

廣東某電廠(chǎng)N50MW機組喉部增設一套科學(xué)補水真空除氧裝置后,可在一定程度上減少原除氧器系統對化學(xué)補水的除氧壓力,另外當夏季循環(huán)水溫度較高工況下,有可能降低機組排汽溫度,具體數值因機組工況復雜,暫時(shí)無(wú)法確定,暫時(shí)以降低1℃為計算數值,按N50MW機組熱力特性,機組排汽溫度由50℃下降為49℃,機組熱效率約提高0.67%,則發(fā)電煤耗下降0.67%,年節煤M噸,計算過(guò)程如下:

M噸=0.45Kg/KW.h×50000KW×8000h×0.67%=1206噸

注:按某電廠(chǎng)N5MW機組年運行時(shí)間8000h,單位煤耗450g標煤計算.

五、綜合分析

廣東某電廠(chǎng)N50MW機組凝汽器喉部增設一套科學(xué)補水真空除氧裝置,工程全部投入約需6萬(wàn)元左右,但設備投入運行后,預計年回收效益至少在42萬(wàn)元以上,回收周期不超過(guò)2個(gè)月.從現場(chǎng)設備安裝來(lái)講,是現實(shí)可行的.

                                                            連云港市華能電力輔機有限公司

                                                                             技術(shù)部

附件:噴嘴冷試驗報告