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[摘 要]我国经济快速发展，国家工业化进程加快，城市规模日益增大，城区面积逐年扩大，城市供暖供暖面积几何倍增长。本文通过对电厂低真空改造、凝结器优化设计的分析和探讨，提出了改造中对凝结器的要求和必须要改造的部位，以及相关注意事项，对设计和运行都提出了新要求，希望本文能为今后电厂的低真空改造提供一些设计的依据和有用的参考。
[关键词]低真空；改造；凝结器；优化设计
中图分类号：TG231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
引 言
现代城区供暖面积日益增大，但受政府整体规划要求和地理条件制约，城市并不能在任何有需要供暖的地方投产新的供热机组，但是原有电厂供暖能力有限，所以对原来机组进行相关改造，利用余热，提高机组的效率，从而增大供暖面积，这是当下一些供热不足电厂势在必行的改造方案。以某电厂为例，该电厂的135MW 机组是由哈尔滨汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、双缸、双分流凝汽式汽轮机，凝结器设计背压4.9Kpa，电厂热效率大约在38%左右，白白的损失掉近60%的热量，其中凝结器的冷源损失为最大损失，约占总损失的60%。这部分冷源损失必须得到充分利用。经过改造，在供暖期通过低真空运行将供热系统的热网循环水引入凝结器作为冷却循环水，提高汽轮机的排汽压力，降低凝结器的真空度，增加其排汽温度，利用排汽的汽化潜热加热热网循环水，这样不但提高了热网循环水水温，而且提高了整个机组的热效率。该机组改造过程中核心的改造部件之一为凝结器，改造前后机组运行工况变化非常大，对凝结器的换热和强度方面要求的都有所提高，本文对该电厂 135MW机组的低真空改造的凝结器改造方案做一下介绍。
一、汽轮机组低真空改造原理
1）原机组运行方式。主要是纯凝工况和抽汽供暖工况运行，纯凝时循环水系统和热网系统自成一体。纯凝运行时关断阀关闭，锅炉加热的蒸汽依次进入高压缸、中压缸、低压缸，低压转子拖动发电机发电，做完功的蒸汽进入凝结器，蒸汽被凝结后通过低加、除氧器、高加加热后再回到锅炉，形成一个闭式循环系统。此时凝结器所用冷却介质一般为系统外冷却水；当机组在冬季需要供暖时，关断阀打开，一部分蒸汽通过热网加热器加热供暖水，供暖水经过泵进入到千家万户，供暖后冷却下来的水再回到热网加热器被加热，以此循环运行。
2）机组改造内容。机组对低压通流部分进行改造，保证机组背压提高，排汽温度提高到75-80℃，满足机组背压提高的安全性；对凝结器重新进行计算和改造，满足凝结器温度升高和水室压力增大的安全性；对热网一次网回水管路！热网泵和加热器进行核算改造，将热网一次网回水引入凝结器水侧，用于吸收汽轮机乏汽热量，提高一次网供水温度，然后串联到一次网热网加热器进行二次加热，实现对外供热。
3）机组改造后的运行方式。在采暖供热期间低真空循环水供热工况运行时，机组纯凝工况下所需要的冷水塔及循环水泵退出运行，将凝结器的循环水系统切换至热网循环泵建立起来的热水管网循环水回路，形成新的热交换系统。循环水回路切换完成后，进入凝结器的水流量降低，凝结器背压升高，低压缸排汽温度由升高（背压对应的饱和温度）。经过凝结器的第一次加热，热网循环水回水温度由50℃提升至60-80℃，然后经热网循环泵升压后送入首站热网加热器，将热网供水温度进一步加热后供向一次热网。机组在纯凝工况运行时，退出热网循环泵及热网加热器运行，恢复原循环水泵及冷却塔运行，凝结器背压恢复至5-7kpa。
二、低真空改造后对凝结器的影响
低真空供热改造后，排汽压力！温度均相应升高，凝结器壳体及换热管膨胀量均有较大变化，并且管束内部循环水压力、温度都有较大提高，对于凝结器管束的胀口强度、运行寿命等都有很大影响。
三、低真空改造后对凝结器的优化设计
1）改造后对凝气面积的优化设计。改造后循环水温、水量都发生变化，凝结器面积要求重新核算，一般情况凝结器面积都会增加，如果增加则需要对凝结器内部管束进行更换或增加管子，以保证凝结器面积。
2）运行温度高对凝结器强度方面的影响和改进。改造后循环水温度升高，由于换热管与凝结器壳体材质不同，因此受热膨胀影响也不同，此时应该重新换热管和凝结器壳体的热膨胀量，尤其换热管是铜管的凝结器受热膨胀影响更大，容易产生换热管和管板之间的开焊，导致泄漏，应将铜管换成不锈钢管，同时在凝结器的膨胀方向上设置膨胀节"另外，由于温度高，垂直方向上的热膨胀量也增大，如果原机组为弹性支撑，则热膨胀所产生的力将作用在低压缸的底座上，有将低压缸顶起的趨势，存在安全隐患，因此弹性支撑的膨胀节应改成刚性支撑。
3）低真空供暖期热网水量小对凝结器的影响和改进。改造后循环水由冷却塔冷却改成热网水冷却，此时水量相当于正常THA工况运行时的50%，此时凝结器内水速降低，如果循环水混浊，混浊物容易在凝结器换热管内壁堆积，降低凝结器换热效果，此时应关闭其中一侧循环水阀门，使凝结器半侧运行的方式，借此提高凝结器管内流，从而满足机组运行的要求。
四、结论
机组的低真空改造对于电企以及政府的规划有着重要意义，适应当前节能高效的企业发展要求，解决了许多电厂面临的实际问题。电厂前期需对周边的热用户发展情况做充分调研，结合企业自身的机型特点，制定适应合理的改造方案非常重要"这其中凝结器的改造更要结合实际运行需要，载荷变化！温度变化、压力变化、介质变化等等，要做详细设计和改造方案，才能保证改造后的机组高效稳定运行。
参考文献
[1] 李勤道，刘志真.热力发电厂热经济性计算分析[M].中国电力出版社.2008.
[2] 史月涛.汽轮机设备与运行[J].中国电力出版社.2008.
[关键词]低真空；改造；凝结器；优化设计
中图分类号：TG231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
引 言
现代城区供暖面积日益增大，但受政府整体规划要求和地理条件制约，城市并不能在任何有需要供暖的地方投产新的供热机组，但是原有电厂供暖能力有限，所以对原来机组进行相关改造，利用余热，提高机组的效率，从而增大供暖面积，这是当下一些供热不足电厂势在必行的改造方案。以某电厂为例，该电厂的135MW 机组是由哈尔滨汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、双缸、双分流凝汽式汽轮机，凝结器设计背压4.9Kpa，电厂热效率大约在38%左右，白白的损失掉近60%的热量，其中凝结器的冷源损失为最大损失，约占总损失的60%。这部分冷源损失必须得到充分利用。经过改造，在供暖期通过低真空运行将供热系统的热网循环水引入凝结器作为冷却循环水，提高汽轮机的排汽压力，降低凝结器的真空度，增加其排汽温度，利用排汽的汽化潜热加热热网循环水，这样不但提高了热网循环水水温，而且提高了整个机组的热效率。该机组改造过程中核心的改造部件之一为凝结器，改造前后机组运行工况变化非常大，对凝结器的换热和强度方面要求的都有所提高，本文对该电厂 135MW机组的低真空改造的凝结器改造方案做一下介绍。
一、汽轮机组低真空改造原理
1）原机组运行方式。主要是纯凝工况和抽汽供暖工况运行，纯凝时循环水系统和热网系统自成一体。纯凝运行时关断阀关闭，锅炉加热的蒸汽依次进入高压缸、中压缸、低压缸，低压转子拖动发电机发电，做完功的蒸汽进入凝结器，蒸汽被凝结后通过低加、除氧器、高加加热后再回到锅炉，形成一个闭式循环系统。此时凝结器所用冷却介质一般为系统外冷却水；当机组在冬季需要供暖时，关断阀打开，一部分蒸汽通过热网加热器加热供暖水，供暖水经过泵进入到千家万户，供暖后冷却下来的水再回到热网加热器被加热，以此循环运行。
2）机组改造内容。机组对低压通流部分进行改造，保证机组背压提高，排汽温度提高到75-80℃，满足机组背压提高的安全性；对凝结器重新进行计算和改造，满足凝结器温度升高和水室压力增大的安全性；对热网一次网回水管路！热网泵和加热器进行核算改造，将热网一次网回水引入凝结器水侧，用于吸收汽轮机乏汽热量，提高一次网供水温度，然后串联到一次网热网加热器进行二次加热，实现对外供热。
3）机组改造后的运行方式。在采暖供热期间低真空循环水供热工况运行时，机组纯凝工况下所需要的冷水塔及循环水泵退出运行，将凝结器的循环水系统切换至热网循环泵建立起来的热水管网循环水回路，形成新的热交换系统。循环水回路切换完成后，进入凝结器的水流量降低，凝结器背压升高，低压缸排汽温度由升高（背压对应的饱和温度）。经过凝结器的第一次加热，热网循环水回水温度由50℃提升至60-80℃，然后经热网循环泵升压后送入首站热网加热器，将热网供水温度进一步加热后供向一次热网。机组在纯凝工况运行时，退出热网循环泵及热网加热器运行，恢复原循环水泵及冷却塔运行，凝结器背压恢复至5-7kpa。
二、低真空改造后对凝结器的影响
低真空供热改造后，排汽压力！温度均相应升高，凝结器壳体及换热管膨胀量均有较大变化，并且管束内部循环水压力、温度都有较大提高，对于凝结器管束的胀口强度、运行寿命等都有很大影响。
三、低真空改造后对凝结器的优化设计
1）改造后对凝气面积的优化设计。改造后循环水温、水量都发生变化，凝结器面积要求重新核算，一般情况凝结器面积都会增加，如果增加则需要对凝结器内部管束进行更换或增加管子，以保证凝结器面积。
2）运行温度高对凝结器强度方面的影响和改进。改造后循环水温度升高，由于换热管与凝结器壳体材质不同，因此受热膨胀影响也不同，此时应该重新换热管和凝结器壳体的热膨胀量，尤其换热管是铜管的凝结器受热膨胀影响更大，容易产生换热管和管板之间的开焊，导致泄漏，应将铜管换成不锈钢管，同时在凝结器的膨胀方向上设置膨胀节"另外，由于温度高，垂直方向上的热膨胀量也增大，如果原机组为弹性支撑，则热膨胀所产生的力将作用在低压缸的底座上，有将低压缸顶起的趨势，存在安全隐患，因此弹性支撑的膨胀节应改成刚性支撑。
3）低真空供暖期热网水量小对凝结器的影响和改进。改造后循环水由冷却塔冷却改成热网水冷却，此时水量相当于正常THA工况运行时的50%，此时凝结器内水速降低，如果循环水混浊，混浊物容易在凝结器换热管内壁堆积，降低凝结器换热效果，此时应关闭其中一侧循环水阀门，使凝结器半侧运行的方式，借此提高凝结器管内流，从而满足机组运行的要求。
四、结论
机组的低真空改造对于电企以及政府的规划有着重要意义，适应当前节能高效的企业发展要求，解决了许多电厂面临的实际问题。电厂前期需对周边的热用户发展情况做充分调研，结合企业自身的机型特点，制定适应合理的改造方案非常重要"这其中凝结器的改造更要结合实际运行需要，载荷变化！温度变化、压力变化、介质变化等等，要做详细设计和改造方案，才能保证改造后的机组高效稳定运行。
参考文献
[1] 李勤道，刘志真.热力发电厂热经济性计算分析[M].中国电力出版社.2008.
[2] 史月涛.汽轮机设备与运行[J].中国电力出版社.2008.