凝汽器循环水管道无补偿器设计与实践

湖北电力％麓掣潆

凝汽器循环水管道无补偿器设计与实践

吴琼，徐传海

(中南电力设计院，湖北武汉430071)

[摘

要]

通过介绍某电厂600Mw超临界双背压凝汽式机组凝汽器发生上翘变形的事故，表明

凝汽器具有较强的弹性变形能力，说明在进出凝汽器的循环水立管上可不设补偿器，而依靠凝汽器的微

小变形吸收热位移。将另一电厂2台300MW凝汽式机组的凝汽器循环水管道设计改为无补偿器设计，实践证明此设计安全可行。

[关键词]凝汽器；上翘变形；循环水立管；无补偿器设计

[文献标识码]A

on

[中图分类号]TM621[文章编号]1006—3986(2014)04—0069—02

DesignandPractice

CondenserCirculatingWaterPipewithoutCompensator

430071．China)

WUQiong，XUChuan—hai

(CentralSouthern(ThinaElectricPDu

erDesign

Institute，WuhanHubei

[Abstract]Through

that

ationof600MWsupercriticalpowithdoubleanalyzingcondenserdeformerplantw

condenserhas

a

backpressurecondenser，itshowsthat

ationanddemonstratesstrongelasticdeform

can

thetheoryofcondensercirculatingwaterriserwithoutcomicrodeformationpensatoristhatm

ithoutpipew

absorbheatdisplacematerent．Thedesignofcondensercirculatingwplied

to

compensatorisap—

a300MWpowerplantandisprovedfeasible

andsafe．

water

[-Keywords]Condenser；deformation；circulatingriser；withoutcompensator

常规设计简介

设计连接凝汽器的循环水管道时，为了减少循环水管道热膨胀及汽轮发电机组基座沉降产生的作

用力与力矩对凝汽器的影响，在连接凝汽器的循环水立管段上均设带拉紧装置的波形补偿器。图1为

某电厂600Mw超临界双背压凝汽式汽轮发电机

组的凝汽器与循环水管道布置侧视图。

图l

某电厂600Mw机组凝汽器与管道布置侧视图

[收稿日期]2014—02—11

[作者简介]吴琼(1961一)，女．湖南益阳人，高级工程师。

69

箜2014!!鲞箜年4月

!塑

湖北2工程应用存在的问题

图1所示的某电厂600MW机组采用二次循环水系统，凝汽器进水压力为0．29MPa(g)，D2

220×

14

mm的循环水立管的盲板力超过1

000kN。

2006年12月22日，该机组开始168h满负荷试运行。试运期间，在A排柱侧，业主采购的波纹补偿器拉紧装置不仅拉杆直径、根数不满足设计要求，而且拉板设计单薄，因此机组运行时，在波纹补偿器两侧盲板力的拉伸下，拉板在根部焊缝处断裂，盲板力使补偿器的波纹拉伸过量，凝汽器的水室上移，凝汽器发生上翘变形，凝汽器的4个金属支座分别脱离混凝土支墩约56

mm、58mm、62mm、52

ram；在B排柱侧，汽轮机厂配供了合格的波纹补偿器，但因施工时补偿器安装不当，波节发生过度变形，后调大了拉杆两侧拉紧螺母的间距，机组运行时，由于波纹补偿器拉杆两端的承力拉紧螺母问距过大，不能抵消补偿器两侧的盲板力，补偿器的波纹拉伸同样过量，凝汽器也发生了上翘变形，凝汽器的4个金属支座分别脱离混凝土支墩约45

mm、52rnm、

45mm、65

mm；高、低压凝汽器中间的固定支座未脱离混凝土支墩。显然，凝汽器两侧水室的上移量超过这些数值。在凝汽器变形趋于稳定的情况下，该机组继续运行，并完成168h满负荷试运行。

停机、循环水系统泄压后，凝汽器恢复原始状态，表明凝汽器两侧上翘为弹性变形。加固A排柱侧补偿器的拉紧装置，缩小B排柱侧补偿器的拉杆螺母间距后，该机组已投运7年，凝汽器再未发生上翘变形。

对于采用一次循环水系统的机组，凝汽器循环水立管上的波纹补偿器也有变形过度的情况发生，特别是采用海水冷却时，容易发生橡胶补偿器老化问题、金属补偿器腐蚀问题，都会影响机组的正常运

行。

3无补偿器设计

鉴于进出凝汽器的循环水立管上所设的补偿器存在问题，建}义取消，即建议进出凝汽器循环水立管采用无补偿器设计[1]。

其实，在进出凝汽器的循环水立管上设补偿器的初衷是补偿循环水运行水温与管道安装时之温差

70

电

力

Vol-38№4

Apr．2014

产生的热位移(热膨胀值)和汽机基础与循环水管道坑基础不同步沉降产生的附加位移，减少在循环水管凝汽器接口处由这些位移所产生的作用力和力矩；其次是方便循环水管道的安装与维修。实际上，进出凝汽器的循环水立管的热位移一般不会超过2mm，远远小于上述凝汽器的弹性变形值，只要凝汽器发生微小的弹性变形就能吸收此热位移。对于基础沉降产生的附加位移，可以通过将循环水立管下部的支吊架生根在汽机基础的台板或立柱上来消除。因此，在进出凝汽器的循环水立管上无需设置补偿器。

建议在取消补偿器的循环水立管上设法兰(收球网所在的立管已有连接法兰，无需再设)，另在靠近凝汽器处的水平循环水管段上增设管道拆卸法兰，以方便进出凝汽器的循环水管道及收球网的安装与维修。这样，循环水管道上每对法兰(包括蝶阀和收球网的法兰)就是一个柔性点，能起到“万向接”和“补偿器”的作用，即使水室不发生变形也能吸收循环水管道的热位移，释放由循环水管道热位移产

生的水室接口作用力和力矩。

另一电厂建设2台300MW凝汽式汽轮发电机组，依照参考文献[1]将凝汽器的循环水管道设计改为无补偿器设计，从2005年和2006年分别投运至今，凝汽器与循环水管道均无异常。实践证明，进出凝汽器的循环水立管上不设置补偿器是安全可行

的。4

结语

某电厂600MW超临界双背压凝汽式汽轮发

电机组的凝汽器发生上翘变形的事故表明，凝汽器具有较强的弹性变形能力，能吸收进出凝汽器的循环水立管的热位移，无需在立管上设置补偿器。另

一电厂300Mw凝汽式汽轮发电机组，进出凝汽器

的循环水立管上未设补偿器，实践证明此设计安全可行。因此，无论机组采用一次循环水系统还是二次循环水系统，进出凝汽器的循环水管道设计均可改为无补偿器设计。

[参考文献]

[1]徐传海，吴琼，叶慧蓉．凝汽器循环水管道的无补偿器

设计EJ3．电力建设，2003，24(7)：9

11．