摘要：“节能减排”是我国经济社会发展的一个重要任务。提高能源利用率、加强余热回收利用是节约能源、降低碳排放、保护环境的根本措施。普通热电联产汽轮机组中，冬季供热的排气损失约占燃料总发热量的40%，而采用高背压供热技术，不仅能回收这部分排气损失，提高汽轮机效率，而且能够大大提高供热能力。
关键词：供热；汽轮机；凝汽器设计
外科医生的手套高背压供热技术是指在冬季供热时，降低汽轮机的做功能力，提高低压缸的排气压力，使进入凝汽器的排气汽化潜热较高，进而能够加循环水，使之达到供热所需温度要求，在非供热期，机组采用纯凝工况运行，凝汽器背压恢复至纯凝工况设计值。目前，高背压供热技术已广泛应用于供热新机，以及目前面临关停风险的老汽轮机组的改造中。
1凝汽器结构形式
凝汽器作为汽轮机组重要的换热设备，其性能对机组效率的影响很大。利用汽轮机乏汽加水是回收乏汽热量的一种形式，可以对乏汽的热量进行部分或全部回收。全部回收:供热 期采用热网水进行冷却，即单温区形式，如图1所示。部分回收:供热期采用热网水和循环水进行冷却，即双温区形式，如图2所示。单、双温区凝汽器结构无差别。单温区采用热网水进行冷却，双温区采用热网和循环水进行冷却。双温区凝汽器分供热区和循环水区，供热区热网水量和进口水温不变，通过调整循环水区的水量和水温来分配两个温区的热负荷，两个温区热负荷不同、冷却管内流速不同。单温区凝汽器左右两侧的水量、水温、热负荷、冷却管内流速均相同。
图1单温区形式
图2双温区形式
2两种温区形式的优劣
采用单、双温区主要考虑需要回收热量的多少，同时考虑整体的经济性。
单温区形式的优点:乏汽热量均可回收，消除了冷端损失。缺点:由于受热网水温及水量的限制，背压较高，对纯凝期的影响较大，在热网故障时，无法保证机组运行。
双温区形式的优点:采用热网水及循环水进行冷却，背压较低，对纯凝期的影响较小;在热网
故障时，当循环水水量、水温满足限定值时，凝汽器单侧运行，可以保证不停机。缺点:乏汽热量部分回收，存在冷端损失。
3双温区凝汽器方案设计
根据某工程的实际情况采用一台机组进行乏汽热量回收，其型式为单壳体、单背压、双流程、表面式凝汽器。供热要求:
单台机热网水量:10000t h。
入口水温:50℃。
镍磷合金镀
出口水温:68℃。
步进梁式加热炉
数控剪床背压:33kPa。
采用双温区方案，即将凝汽器进行分区，每个温区采用不同冷却水进行冷却，采用每个温区面积相等原则进行划分，每个温区面积为11000㎡;其中第一个温区采用循环水进行冷却，第二个温区采用热网水进行冷却，每个温区的热负荷自动分配。为了保证热网水（第
二个温区）带走的热量保持恒定或者进行调节，采用对循环水侧的水量及温度进行调整的方式（对循环水泵及冷却塔进行调整）。
凝汽器的设计要满足纯凝工况及供暖期的要求，以T-MCＲ为设计工况，校核TＲL工况。凝汽器数据见表1。
双温区高背压凝汽器整体布置及结构基本同我公司常规350MW机组配套的凝汽器，采用单背压双流程型式。共分四个水室。
在供热期，凝汽器采用双温区运行。两个温区管侧温度不同，造成两个温区膨胀不同，在每个温区的管束上安装膨胀节，来吸收膨胀差。采暖高背压供热，凝汽器参数见表2。第一温区循环水量与进口水温、冷却管内流速的关系见表3。由表3可知，采暖期双温区凝汽器供热区冷却管内热网水流速低，冷却管易结垢，需经常投入胶球清洗。供热期间，空冷岛有最小防冻流量，510mm末叶汽轮机凝汽器背压停机值为65kPa，要保证机组运行不停机，即背压不超过65kPa，凝汽器所需最小循环水量为9150t h，循环进口水温为50℃。当循环进口水温发生变化，所需最低循环水量也会发生变化，相应变化关系见表4。
表1凝汽器数据
表2凝汽器参数
表3第一温区各参数的关系
动静压主轴
车灯透镜表4不同循环水温对应的最低循环水量
4双温区凝汽器设计注意事项
与常规凝汽器相比，双温区凝汽器背压高，热
网回水设计水压为1．5MPa，汽侧与水侧及温区
间的温差引起膨胀，需适应高背压双温区供热凝
汽器冷却水温的变化，凝汽器需校核水室、管板及
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