哈尔滨汽轮机厂300MW亚临界机组冷端变工况特性初步研究

摘要：国内外的研究者通过对凝汽器和循环水泵建立计算模型，分析凝汽器的工作情况，对凝汽器和循环水泵的运行参数提出优化方案。哈尔滨汽轮机厂通过对老300MW机组的高压缸和低压缸进行升级改造，提高了老机组的运行效率。

关键词：凝汽器，循环水泵，300MW机组升级改造

引言

大型燃煤火电机组冷端系统是指汽轮机凝汽器、冷却塔、循环水泵等设备组成的热力系统，主要影响汽轮机的排汽压力而显著影响机组的运行经济性。随着电力市场竞争机制的进一步发展，降低发电成本，节能降耗，提高机组运行经济性已成为发电企业的当务之急。^[1]而发电机组冷端系统受环境因素的影响较大。《煤电目旨减排升级与改造打动计划（2014-2020）年》（发改能源［2014］2093号）中明确指出，加快燃煤发电升级与改造，努力实现供电煤耗降低。将“汽轮机冷端系统改进及运行优化，提高机组运行真空度”列为综合升级改造的主要参考技术之一。^[2]

以哈尔滨汽轮机厂300MW的亚临界机组为研究对象，对循环水泵特性、凝汽器特性、冷却塔冷却模型进行提出一种计算方法，并对传热方法进行计算，通过计算结果对机组冷端的运行参数进行初步优化，以提高机组运行的经济性。

1 国内外研巧进展。

1.1凝汽器变工况研究动态。

Wang等建立了凝汽器动态响应的计算模型，并且用Fortran程序进行计算，结果表明随着循环水流量的改变，传热系数变化分为3个阶段：首先急剧下降，然后上升，最后下降并趋于稳定。Sard等根据美国传热学会（HEI）标准曲线，分别建立了凝汽器的0维和2维计算模型，并用关于凝汽器进日水温的函数对模型进行修正，结果表明2维模型精度较高。Mirzabeygi等建立了凝汽器内2相流体的3维计算模型，并考虑了奈流和不凝气体对传热的影响，并将模型计算结果与试验结果进行比较，得出3维模型计算精度较高的结论。种道形等研究了漏空气对凝汽器传热性能的影响，并提出漏空气存在临界值，在临界值下漏空气量对传热影响不大，但是超过临界值则会使传热迅速恶化。由于凝汽器换热的复杂性，目前为止没有一种精确计算传热系数的方法。工程计算中，传热系数的计算主要采用美国传热协会HEI推荐公式、别尔曼公式及计算法。