双压凝汽器凝结水回热热经济性定量分析

张灿勇，孙华杰

（1.山东省电力学校，山东 泰安 271000；2.华电青岛发电有限公司，山东 青岛 266031）

0 引言

近年来，单壳体双压凝汽器在我国600 MW和超超临界1 000 MW火电机组上得到了广泛应用。在双压凝汽器中，凝汽器低压侧的凝结水可以送到凝汽器高压侧进行回热，使其被加热到凝汽器高压侧的饱和温度，即其温度与在高压侧生成的凝结水温度相等。因而，提高了凝结水的温度，减少了凝结水带走的热量。

目前一般采用重力输送法将凝汽器低压侧的凝结水送往到高压侧去回热，这种方法是在凝汽器热井位置中利用几何位差使凝结水依靠重力自流到高压凝汽器中，如图1所示。该方法的优点是系统简单、维修费用低、容易布置。

双压凝汽器的凝结水回热可以提高机组的热经济性。研究确定了凝结水回热回热量的计算方法，定量分析了凝结水回热的热经济性，并给出了DH－600－40－T 型机组的应用实例。

1 凝结水回热回热量的确定

定量分析凝结水回热的热经济性，首先要确定凝结水回热的回热量。为分析方便，构建如图2所示热力系统。图中：pl—低压汽室排汽压力，kPa；tsl—低压凝结水温度，℃；hsl—低压凝结水焓，kJ／kg；ph—高压汽室排汽压力，kPa；tsh—高压凝结水温度，℃；hsh—高压凝结水焓，kJ／kg；αnl—低压汽室排汽质量分数，%；αnh—高压汽室排汽质量分数，%；η1—1号低压加热器等效热降计算的抽汽效率，%。

图1 双压凝汽器示意图

假设汽轮机进汽为1 kg，凝汽αnkg，进入低压汽室和高压汽室的凝汽分别为αnlkg和αnhkg。根据前述凝结水的回热过程，凝结水的回热量实际上就是低压侧凝结水流入高压侧后的吸热量，其温度由tnl上升到tnh。因此，凝结水回热的回热量为

图2 热力系统

2 凝结水回热热经济性的定量分析及应用

2.1 定量分析

根据文献［1］，对于该回热量可以认为是内部“纯热量”利用于热力系统。根据热力系统计算原则，轴封加热器和1号低压加热器组成一个计算整体，具体来说，就是该回热量随凝结水的流动利用于1号低压加热器。

由于ΔQhn属于纯热量进入系统，并利用在η1能级上，因而，按照等效热降概念，新蒸汽等效热降的增量为

装置热效率相对提高

式中：H为机组新蒸汽等效热降，kJ／kg。

2.2 应用实例

DH－600－40－T型机组有关参数如表1所示。凝结水回热的回热量为

表1 DH－600－40－T型机组有关参数

2.3 双压凝汽器的应用

随着汽轮机单机功率的增加和排汽口的增多，以及采用多壳体凝汽器，多压凝汽器就应运而生。美国是世界上首次应用多压凝汽器的国家，60年代初期美国就开始在大功率机组中采用这一技术。60年代中期，日本从美国引进了这一新技术，成功地研制了单壳体多压凝汽器（主要是双压凝汽器）。之后于70年代末，前苏联在K－800－240－3型机组上也成功地采用了双压凝汽器。90年代，我国首次在600 MW级机组上采用双压凝汽器，目前，双压凝汽器技术在我国600 MW和1 000 MW级等大型火电机组上已广泛采用。我国采用双压凝汽器的典型600 MW和1 000 MW机组如表2所示。

新蒸汽等效热降增加

装置热效率相对提高

3 结语

现代大容量机组广泛采用的双压凝汽器，其凝结水回热是提高机组热经济性的方法之一。 借助等效热降理论等节能工具在求得凝结水回热量的基础上，可以方便地对其热经济性进行定量分析。

通过应用实例可以看出，双压凝汽器凝结水回热的回热量相对较少，又加之该热量是利用于能级较低的1号低压加热器上，因此，新蒸汽等效热降的增加值和装置热效率的相对提高都是很小的，节能效果不显著。但作为内部废热的合理利用，在投资不大的情况下还是提倡凝结水回热的。

表2 我国采用压凝汽器的典型600 MW和1 000 MW机组

［1］ 林万超.火电厂热系统节能理论［M］.西安：西安交通大学出版社，1994.

［2］ 张灿勇，倪令红，范孝利，等.DH－600－40－T 型机组高压加热器运行方案的热经济性分析［J］.山东电力技术，2001（5）:35－36.

［3］ 胡念苏.汽轮机设备及运行［M］.北京：中国电力出版社，2010.

［4］ 广东电网公司电力科学研究所.汽轮机设备及系统［M］.北京：中国电力出版社，2011.

［5］ 华东六省一市电机工程（电力）学会.汽轮机设备及系统［M］.北京：中国电力出版社，2006.