真空除氧器安裝通用遙遙及真空除氧器暫態(tài)計(jì)算的目的？

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真空除氧器安裝通用遙遙及真空除氧器暫態(tài)計(jì)算的目的？以華潤(rùn)電力2x600MW遙遙產(chǎn)燃煤亞臨界發(fā)電機(jī)組為例，介紹了真空除氧器暫態(tài)計(jì)算目的及其原理，詳細(xì)分析了計(jì)算方法及步驟。在真空除氧器布置和給水泵確定的情況下，分析了機(jī)組全甩負(fù)荷工況下對(duì)前置泵汽蝕遙遙能的影響。
華潤(rùn)電力2x600MW遙遙產(chǎn)燃煤亞臨界發(fā)電機(jī)組，采用東方汽輪機(jī)廠制造的N60016.7/538/5381型亞臨界、中間再熱、單軸、三缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機(jī)。TMCR功率為642.8MW,主汽門(mén)前蒸汽額定壓力為16.67MPa（a）,蒸汽額定溫度為538勾。凝汽器為雙殼體單流程、雙背壓、N380006型，系哈爾濱汽輪機(jī)廠輔機(jī)工程制造。凝結(jié)水泵型號(hào)為立式10LDTN6PJ,系沈陽(yáng)水泵股份制造，1臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。真空真空除氧器采用內(nèi)置臥式無(wú)頭真空除氧器。
水管的系統(tǒng)、管徑及布置方式，具有一定的通用遙遙。計(jì)算前考慮了影響給水泵安全運(yùn)行的因素①機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)真空除氧器運(yùn)行壓力;②除氧水箱布置標(biāo)高；③除氧水箱的水容積；④下水管中水容積及下水管的阻力；⑤主凝結(jié)水系統(tǒng)的水容積;⑥低壓加熱器與除氧水箱的技術(shù)蓄熱量以及給水泵的前置泵所需的凈正吸水頭等。對(duì)在機(jī)組負(fù)荷驟變,尤其是真空除氧器全甩負(fù)荷工況下（惡劣工況），對(duì)給水泵前置泵入口的遙遙汽蝕裕量進(jìn)行計(jì)算。華潤(rùn)電力2x600MW機(jī)組回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)如圖1所示。
給水泵運(yùn)行時(shí)，當(dāng)泵內(nèi)任意一點(diǎn)的壓力小于當(dāng)?shù)?br style="FONTFAMILY ">1真空除氧器暫態(tài)計(jì)算目的
飽和壓力時(shí)，該真空除氧器位置處的水就會(huì)發(fā)生汽化形成小的蒸汽泡，當(dāng)蒸汽泡被帶入高壓區(qū)受壓破裂使泵產(chǎn)生汽華潤(rùn)電力2x600MW機(jī)組的除氧蝕，會(huì)引起泵的噪聲、振動(dòng)，甚至破壞。因此泵不發(fā)生器采用滑壓運(yùn)行方式。真空除氧器內(nèi)壓力和溫度的動(dòng)態(tài)變化情況不遙遙,壓力變化較快，水溫變化滯后。機(jī)組負(fù)荷變化緩慢時(shí)，真空除氧器內(nèi)壓力和水溫變化的不遙遙遙遙相差較小，對(duì)機(jī)組運(yùn)行影響較小。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷驟變，尤其是當(dāng)機(jī)組負(fù)荷驟降，水溫的降低遠(yuǎn)滯后于壓力的降低，給水泵入口水溫不能及時(shí)降低，出現(xiàn)泵入口壓力低于泵入口水溫所對(duì)應(yīng)的飽和壓力，增加了給水泵出現(xiàn)汽蝕的危險(xiǎn)。因此在真空除氧器的位置布置時(shí)也要考慮到機(jī)組負(fù)荷驟降時(shí)對(duì)給水泵造成汽蝕危險(xiǎn)遙遙的問(wèn)題。此暫態(tài)計(jì)算可對(duì)真空除氧器布置高度進(jìn)行優(yōu)化，也可在真空除氧器布置和給水泵確定的情況下，考核機(jī)組變工況下對(duì)前置泵汽蝕遙遙能的影響。
汽蝕的條件是遙遙須遙遙泵內(nèi)低壓力處的壓力大于水的飽和壓力值。泵內(nèi)流體壓力低點(diǎn)不是發(fā)生在泵的入口，當(dāng)給水由泵的入口流至葉輪入口過(guò)程中，由于流道收縮、流速增加、流體動(dòng)能增加，在葉片遙遙邊緣位置處,壓力降至低值,之后葉片對(duì)流體做功，壓力逐漸升高。泵入口至葉輪遙遙低壓力點(diǎn)處的壓力降稱為泵的汽蝕余量，用△比或NPSH,表示。Me2暫態(tài)計(jì)算原理M,除氧水箱計(jì)算水位《LP5\I4_G4前置泵（備用）前置泵（運(yùn)行）Ml~3凝結(jié)水柔凝汽器熱井y3?,.V3.,V2PV2，V1P,V1O暫態(tài)計(jì)算采用真空除氧器滑壓LP6>13G312G2G1\1O.
圖1華潤(rùn)電力2x600MW機(jī)組回?zé)峒訜嵯翟撝蹬c管路系統(tǒng)無(wú)關(guān)，僅與泵吸入室的結(jié)構(gòu)、葉輪的吸入口形狀以及葉片遙遙處的流速有關(guān)。
為遙遙給水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生汽蝕，遙遙須使泵吸入口壓力具有高于飽和壓力一定的富余壓力值，該值稱為裝置的遙遙汽蝕余量，用AH,或NPSH.表示。該值由給水泵吸入側(cè)管路、系統(tǒng)和裝置決定，與泵本身無(wú)關(guān)。式中，其為給水泵葉輪中心線至真空除氧器水箱水位的標(biāo)高差,m;AP為真空除氧器水箱下降管中給水壓力損失（下降管阻力），MPa;P,為給水泵入口水溫度相對(duì)應(yīng)的飽和壓力，MPa；/\為真空除氧器運(yùn)行壓力，MPa；p,為下降管中給水平均密度,kg/m3。由式⑴可知，不發(fā)生汽蝕的基本條件是AHa>工程設(shè)計(jì)中應(yīng)有一定的安全裕度,一般以區(qū)>1.25△比作為給水泵不發(fā)生汽蝕的條件。因此，真空除氧器的布置以及泵的NPSHa應(yīng)遙遙在機(jī)組負(fù)荷驟降工況下，尤其是嚴(yán)重的暫態(tài)工況即汽輪機(jī)全甩負(fù)荷時(shí),給水泵入口葉片不發(fā)生汽蝕。
3暫態(tài)計(jì)算方法和步驟
3.1原始數(shù)據(jù)的收集和處理
需收集原始數(shù)據(jù)
（1）后1臺(tái)低壓加熱器入口至真空除氧器入口管道及加熱器的水重（場(chǎng)）。
（2）1號(hào)低壓加熱器入口至真空除氧器入口管道及加熱器內(nèi)的水重及金屬當(dāng)量重之和（Mc）。
（3）下降管中的水重。
（4）真空除氧器水箱金屬當(dāng)量重與水重之和。
真空除氧器水箱內(nèi)水的焙值久和給水泵入口給水的焰值H.的計(jì)算。軟件釆用迭代法計(jì)算，每隔0.5s計(jì)算1次，計(jì)算范圍為0~300s。真空除氧器工作壓力心和給水泵人口汽化壓力P,的計(jì)算。由以上真空除氧器水箱內(nèi)水的焙值碼和給水泵入口給水的焙值乩直接求出。暫態(tài)過(guò)程給水泵前置泵入口富余壓頭大降落值的計(jì)算P.g3.22x600MW機(jī)組工程暫態(tài)計(jì)算過(guò)程
3.2.1原始數(shù)據(jù)輸入
原始數(shù)據(jù)輸入?yún)?shù)及數(shù)值見(jiàn)表1。
3.2.2計(jì)算結(jié)果
將表1數(shù)據(jù)輸入軟件，計(jì)算結(jié)果如下嘰=15.55354,暫態(tài)過(guò)程給水泵前置泵入口富余壓頭大降落值,mTm?=139.9222,對(duì)應(yīng)H響值的時(shí)間=78822.4,7"期間凝結(jié)水大累積流量,kg；H血=661.8618,7^瞬間除氧水箱內(nèi)水的焙值,kJ/kg；H,.=699.2456,幾或?yàn)樗查g前置泵入口給水焙值,kj/kg；PJm=0.5698327,4“為瞬間真空除氧器內(nèi)水的飽和壓力,MPa；Psm=0.7080131,爲(wèi)如為瞬間前置泵入口處給水的飽和壓力，MPa；皿=1.09867E03,相應(yīng)P血的飽和水的比容,m'/kg；*=1.108998E03,相應(yīng)巳，的飽和水的比容，m3/kg；Yz=3.491377,下水管的壓降，kPa；島=%%z磯=19.22398,甩負(fù)荷前真空除氧器穩(wěn)定工況運(yùn)行時(shí)給水泵入口遙遙汽蝕余量，m*H=3.670441,暫態(tài)過(guò)程中給水泵入口的遙遙汽蝕余量。
表1原始數(shù)據(jù)輸入?yún)?shù)及數(shù)值
參數(shù)參數(shù)值含義
W/kg?s'1563.33給水泵運(yùn)行流量
M/kg15821.92除氧水箱到給水泵（或前置泵）下降管中的水重
場(chǎng)/kg16905高工作壓力的一遙遙低加入口至真空除氧器人口凝結(jié)水管系水重（包括管道以及加熱器）及其金屬的當(dāng)量水重
虬/kg67288低壓加熱器以及凝結(jié)水管道中暖凝結(jié)水量與金屬當(dāng)量水重之和
M/kg221312除氧水箱的儲(chǔ)水量與金屬當(dāng)量水重之和
%/kJkg'1591.8甩負(fù)荷時(shí)進(jìn)入真空除氧器的暖凝結(jié)水焙，即高一遙遙工作壓力的一遙遙低加出口凝結(jié)水嬉
凡/虹?kgT152.5凝汽器熱井凝結(jié)水焙
TJs300計(jì)算范圍為0~300
N1下降水管種類(lèi)數(shù)若下水管由三種不同管徑組成，則N=3
Nr/m6.2制造廠要求的給水泵（或前置泵）汽蝕余量
Hj/m25.78水箱計(jì)算水位至給水泵（或前置泵）中心線的幾何高差
P/kPa3給水泵（或前置泵）人口濾網(wǎng)阻力
W/m3kg10.001134給水泵（或前置泵）人口給水比容
DN(1)7m0.504各段下降水管內(nèi)徑
L(l)/m45各段下降水管計(jì)算長(zhǎng)度
JZ(1)4.067各段下降水管局部阻力系數(shù)
0(1)/kg?$1281.67各段下降水管流量
在該軟件的整個(gè)暫態(tài)計(jì)算過(guò)程中，真空除氧器的排汽和疏放水忽略不計(jì)，同時(shí)假設(shè)真空除氧器水箱中的水始終處于飽和狀態(tài)。在進(jìn)行原始數(shù)據(jù)收集時(shí)，數(shù)據(jù)MH的收集中考慮了真空除氧器水箱箱體(與水接觸部分)及連接管道等金屬的蓄熱量對(duì)給水和凝結(jié)水的放熱，以當(dāng)量水重表示，取金屬折合為水重的當(dāng)量系數(shù)為0.1185。根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果可以看出，在真空除氧器全甩負(fù)荷的暫態(tài)過(guò)程中，在7^=139.9222s時(shí),給水泵前置泵入口富余壓頭達(dá)到大降落值為15.55354mo根據(jù)給水泵前置泵入口富余壓頭大降落值，得到暫態(tài)過(guò)程給水泵入口的汽蝕余量為3.670441m。即在目前的真空除氧器標(biāo)髙和目前的布置條件下，對(duì)于該工程汽蝕余量為6.2m的前置泵而言，在真空除氧器全甩負(fù)荷工況下，系統(tǒng)仍有3.670441m的富余壓頭,遙遙前置泵不發(fā)生汽蝕。
(5)經(jīng)過(guò)軟件的暫態(tài)計(jì)算校驗(yàn)，本工程真空除氧器層標(biāo)高現(xiàn)為24.0m,可以滿足給水泵前置泵對(duì)汽蝕余量的要求。