250MW 机组 CD52201 表面式凝汽器技术规范与运维手册

本卡片基于上海电气电站辅机厂（Shanghai Power Station Auxiliary Equipment Works）出厂技术说明书 《CD52201 SM.说明书》（27页）深度提炼，系统整理了配套 250MW 超临界机组（VWO 工况）单背压、单壳体、对分双流程表面式钛管凝汽器的结构特性、设计参数、水侧与汽侧试验标准、接颈水幕喷淋保护以及启动运行控制限额。

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一、 核心设计与主要技术参数 (Technical Parameters)

参数维度	物理量 / 设计规范	工程单位	额定设计数值	物理意义与工程控制要求
设备型号 / 图号	CD52201	-	-	单背压、单壳体、对分双流程、横向布置表面式
设计工况与背压	VWO 极限工况 / $P_c$	kPa(a)	8.5	绝对压力，对应冷却水入口设计温度 30℃
设计冷却水流量	循环水量 $Q_w$	${\text{m}}^3\text{/h}$ (t/h)	34650	满负荷双流程冷却水循环量
凝汽器换热面积	冷却面积 $A$	${\text{m}}^2$	11400	有效传热表面积
平均管内水流速	$v_w$	m/s	2.33	兼顾换热效率与抗泥沙磨蚀的最佳流速
壳侧设计压力	汽侧承压能力	MPa	0.098 / Vac	耐全真空至微正压抗爆设计
管侧设计压力	水侧承压能力	MPa(g)	0.40	循环水工作压力
循环水设计温升	$\Delta t_w$	℃	$<8.0$	进出水温差，反映换热热负荷
设计循环水阻力	水阻 $\Delta H$	kPa	$\le 50$	进出口水室全压降损失
设计清洁系数	$\beta$	-	0.85	配备两套胶球清洗装置在线清洗
热井有效容量	储水箱容积	${\text{m}}^3$	$\sim 30$	维持水力缓冲，减少过冷度
设备重量特性	净重 / 运行重 / 满水重	kg	~310t / ~510t / ~1100t	座落在 6 组重载弹簧支座上，吸收轴向垂向热位移

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二、 冷却管束材质与结构布置特性

1. 钛管（Titanium Tubes）选型与强化配置：
   • 材质规格：全机采用 SB338 Gr.2 加厚工业纯钛管，规格为 $\varphi 28\times 0.5/0.7\text{ mm}$，总长 $9066\text{ mm}$（有效换热长 $8980\text{ mm}$）；
   • 主冷却区：配置 $0.5\text{ mm}$ 钛管 13,130 根；
   • 顶部蒸汽主流区（外围前三排）：采用厚壁 $0.7\text{ mm}$ 钛管 426 根，强力抵御旁路高速两相流与湿蒸汽水滴冲击；
   • 空气抽出区（空冷区）：采用加厚 $0.7\text{ mm}$ 钛管 874 根，耐受不凝结气体（${\text{O}}_2,{\text{CO}}_2,{\text{NH}}_3$）的高浓度局部氨腐蚀；
   • 固定工艺：管端通过**“先胀后焊”**工艺紧固于复合管板上，胀管壁厚减薄率严格控制在 $5\%\sim 7\%$。
2. 复合管板与隔板抗振阻尼：
   • 复合管板：采用 SB265 Gr.1 (5mm 钛板) + Q235-B (35mm 碳钢板) 爆炸复合管板，兼顾耐海水腐蚀与机械刚度；
   • 支撑隔板：配置 24 块厚度 $12\text{ mm}$ 的 Q235-B 隔板，跨距锁定为 $680\text{ mm}$，通过管板向后倾斜设计加速凝结水膜脱落，并避开汽流诱发振动（FIV）共振频率。

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三、 特色保护系统与辅助接口规范

1. 排汽接颈水幕喷淋保护装置（Water Curtain Protection）：
   • 布置与功能：接颈上方内侧布置全周水幕喷嘴。在旁路大流量排汽减温减压进入凝汽器时，当接颈内部温度超过 $80^{\circ }\text{C}$ 时，水幕喷淋自动触发喷射，形成密闭水幕强力阻断热辐射向上传导，绝对保护低压缸排汽导流环与大轴轴封不超温变形。
2. 背包式疏水扩容箱（Flash Tank）：
   • 汽机侧与电机侧各设 1 只背包式疏水扩容箱，内设凝结水冷却喷雾装置；
   • 投运铁律：机组启动开启汽轮机本体疏水阀前，必须先开启疏水箱冷却喷水水源，使高温高压疏水扩容降温后再平滑导入凝汽器，杜绝汽水混合物直接冲蚀管束。
3. 管板泄漏监测分区（Leak Detection）：
   • 壳体前后两端设有专用的检漏水槽与引出管，在线监测凝结水导电度与含盐量，可微观判定是左侧还是右侧管板焊口发生渗漏。

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四、 投运前试验与启动运行控制限额 (O&M Limits)

1. 启机前三大静态检验标准

• 水侧水压试验：试验压力为 $0.52\text{ MPa(g)}$（水温 $\ge 5^{\circ }\text{C}$，压力表装于进出口水室底部），检查焊缝、人孔与胀口无渗漏，水室无塑性变形；
• 汽侧灌水试验：在低压缸排汽接颈焊接完成后进行，水温 $\ge 15^{\circ }\text{C}$，灌水高度必须灌至低压缸与排汽接管法兰连接面上方 $300\text{ mm}$，保压 2.0 小时，全面核验弹簧支座压缩量与钛管胀口严密性；
• 真空严密性试验：停机前或空载时关闭抽气装置空气门，真空下降速率必须 $\le 0.4\text{ kPa/min}$。

2. 启动与正常运行控制红线

• 最高排汽工作温度：$\le 80^{\circ }\text{C}$（报警值 65℃，跳闸值 80℃）；
• 凝结水过冷度 (Subcooling)：$\le 0.5^{\circ }\text{C}$（过冷度大会大幅增加氧含量与热耗）；
• 两组管束循环水出口温差：$\le 2.0^{\circ }\text{C}$（偏差过大说明水室偏流或半边堵塞）；
• 传热端差 (Terminal Temperature Difference)：$>2.8^{\circ }\text{C}$；
• 热井正常水位标高：控制在基准值 $\pm 76\text{ mm}$ 范围内；
• 半边清洗检修负荷限制：本凝汽器支持单侧对分运行，当半边检修清阻时，汽轮机负荷必须强制压降至 75% 额定负荷（$\le 187.5\text{ MW}$）以下。

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关联阅读与索引

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