岳增华
辽宁大唐国际葫芦岛热电有限责任公司，辽宁葫芦岛125000
摘要：凝汽式汽轮机的真空值是衡量机组安全、经济运行的重要指标，而凝汽器是形成汽轮机真空的主要辅机设备,其主要作用是降低汽轮机的排汽压力，即形成高度真空,以增大蒸汽在汽轮机内的理想焓降，保持凝汽器的较高真空,对促进汽轮机组的安全、经济、稳定运行具有重要意义。
关键词：燃机电厂；汽轮机；真空；节能；
引言
汽轮机的启动要求在冲转前建立凝汽器真空，真空的高低对汽轮机的启动有着重要的影响。汽轮机冲转时所需蒸汽量较少，如果此时真空过高会使主汽调门开度过小而影响汽轮机转速的稳定，且真空过高、蒸汽量很少对汽轮机暖机不利。而如果真空过低，可能会造成冲转瞬间凝汽器产生正压，使低压缸安全膜爆破；此外，真空过低还会使排汽温度高于80℃，导致凝汽器铜管不正常膨胀，造成胀口松弛，引起铜管泄漏；真空过低还会使低压缸叶片产生鼓风摩擦而损坏低压缸叶片。为此，本文以某电厂汽轮机启动及运行过程中出现的低真空现象，通过对所有负压系统的分析、检查和处理，改善了真空，大幅提升了电厂节能和降耗。
1真空系统存在问题
(1)机组排汽压力升高，机组运行效率下降
蒸汽在汽轮机内的可用焓降减少，蒸汽在凝汽器中的冷源损失增大,机组效率下降，机组出力减少。
(2)凝汽器管束堵塞，凝汽器端差增大
凝汽器作为热交换器，端差增大，其实际值为10，正常值应为(6~8)。说明凝汽器的管束出现了结垢或堵塞，造成凝汽器端差增大。
(3)凝汽器水侧内漏，凝结水品质恶化
凝汽器水侧内漏，会造成凝结水品质不达标,如:凝结水硬度或含氧量超标,加快设备管道系统的腐蚀。
2问题及解决方案
由于联合循环机组在电网中主要担负调峰任务，故机组早启晚停次数较多。由于启停频繁，设备出现异常的概率也加大了。如在某次顶峰发电启动过程中，射水泵抽空能力只有-15kPa，投入轴封后，真空也只能维持在-50kPa左右。在冲转升速过程中，真空值也明显低于正常水平，当转速在500r/min和2400r/min暖机阶段下，真空在-58kPa和-63kPa左右，直至冲转升速至3000r/min，真空才大幅上升至-80kPa。由于真空偏低，排气温度大幅上升，不得不开启排气缸减温水进行物理降温，以减小高温对凝汽器铜管产生的膨胀。定速并网后随着负荷的升高，真空也随之升高，但仍低于正常值，只有-89kPa。由于升速过程中现场设备操作较多，无法做到可靠的监控，故决定在汽轮机动态及静态下对真空系统进行全面检查，以下为检查的系统、设备和检查结果：
1)循环水系统
循环水系统配套的凝汽器型号为N-1000,冷却面积1000m2，冷却水量3600t／h;循环水泵型号为OTS600-540AI卧式、双吸离心泵，扬程25m，流量3700m3/h。检查过程：当循泵出口压力稳定在0.2MPa，凝汽器进出口温差在5℃工况下，打开凝汽器出口管道放空门，发现无空气，水流充足且排放稳定，故判断循环水量充足。
2)轴封系统
启动过程中，在出现真空偏低的情况下，尝试提高轴封供汽压力及调整回汽负压。当轴封供汽压力从25kPa提高到60kPa后，真空无明显变化，汽轮机前后轴封处有大量蒸汽冒出，由此判断轴封供汽系统无异常。
3)射水抽空气系统
射水抽空气系统配套射水泵型号为OTS80-210B、单级双吸中开卧式离心泵，扬程55m，流量110m3/h；射水抽气器型号为CS-7.5，额定抽出干空气量7.5kg，水耗量105t/h，工作水压0.392MPa。
检查过程：检查压力测点及对照就地压力表计，压力基本正常，维持在0.52MPa，射水箱水温显示为38.5℃。考虑到射水箱水温过高会影响射水抽气器效率，使凝汽器真空降低，故开大射水箱底部排污手动门及补水手动门，将射水箱水温控制在28℃左右。通过现场目测，观察到射水箱中排水管道泛起的水花较大，根据多年运行经验判断真空系统仍有较大的空气漏入。设计温度不同，射水抽气器渐缩喷嘴出口处膨胀的绝对压力也不同，其对应的饱和温度也不同。若射水箱工业水温度高于饱和温度，工业水在射水抽汽器喷嘴出口处会发生汽化现象（工业水在饱和温度下不会汽化），从而降低了射水抽汽器的抽气效率，使其不能达到设计工况，不能抽到规定的真空。因此，要保证射水抽汽器正常工作，射水箱内的工业水温度必须符合要求。因为正常运行时，射水抽汽器抽出的是具有一定温度的汽气混合物，它们排放到射水箱后会使射水箱内的工业水温度升高，影响射水抽汽器工作效率，从而使凝汽器真空降低。
4)低压缸防爆门的检查
对低压缸防爆门进行了检查，发现无明显爆破痕迹，用蜡烛环着密封面进行检漏，无蜡烛火苗吹灭后，用黄油将密封处进行涂抹。
5)真空破坏门的检查
真空系统破坏门从凝汽器至射水泵抽空管道DN250上引出，并接至八米层以方便操作。在真空破坏门管道DN50上设有一个手动阀门和一个电动阀门。用手背靠近真空破坏电动门喇叭口上，无明显倒吸感觉。为防止万一，用水灌进喇叭口做水封，过了半小时，发现水位有一定的下降，故判定一次手动门有轻微内漏。机组停运后及时进行了手动门更换，并再次做了严密性试验。
6)真空系统阀门的检查
真空系统阀门的检查主要是对负压管道上的疏水放空手动门进行检查，如均压箱溢流至凝汽器手动门后疏水（因与凝汽器联通且无阀门隔离），由于管道与阀门连接中无法从法兰边缘处检查是否内漏，故将此阀门的后法兰进行了拆解，发现有轻微的内漏。用盲板进行封堵后，真空立即上升至-90kPa。此外，还对多级水封至地沟排污检修门进行了检查，发现有一定的排污量溢出，无倒吸现象。为防止万一，关闭了多级水封至地沟手动门，微开多级水封至凝汽器手动门进行回收。
7)凝汽器真空灌水查漏
凝汽器真空灌水方式为：机组停运后，关闭凝汽器甲乙侧循环水进出口电动门，打开甲乙侧水室放水门，并打开放空门以加快放水速度。待水室的水放尽后，在凝汽器四个弹簧支撑点的位置用千斤顶压住，并标记好位置。然后，调节热井补水电动门进行汽侧的灌水，将热井水位计放水口用临时管接至八米层后做紧固处理，灌水至八米层台板下30cm处进行保压。经过12小时后，发现凝汽器喉部位置温度计接口处和热井检修口橡胶密封垫处渗水，随即对凝汽器喉部位置温度计接口进行了紧固及更换了热井检修口处的橡胶密封垫，经凝汽器保压合格后放水。
8)射水抽气器的拆检
机组停运后，对汽机八米层的射水抽气器进行了拆检，发现喷嘴轻微氧化、通道无堵塞、弹簧张力良好。对喷嘴表面稍作处理后进行了回装。
9)抽气管线的检查
由于是汽轮机，故汽轮机设置有抽气管道。抽气管道上设有速关阀、逆止阀及安全阀，且安全阀位于抽气速关阀后抽气逆止阀前，并从四米层位置接至八米层厂房外，故无法做灌水检查，无法判定抽气安全阀是否内漏，且还未供热，因此，只对安全阀法兰处进行封堵处理。
3结语
由于机组抽气安全阀存在内漏，引起机组在启动升速过程中真空破坏，导致真空低，在定速并网后且工业抽气压力为正压状态时恢复正常。热电联产机组负压系统与大气相连的阀门较多，在机组真空出现异常后，应合理扩大查漏检查范围。应积极探索汽轮机组的节能降耗。通过此次全面查漏，将真空严密性实验降至100Pa/min以内，真空提高了2kPa，提升了机组经济性。按1kPa影响2%电负荷、年运行小时数3500h计算，每年可增加发电量约168万kWh，按上网电价0.62元计算，每年直接增收经济效益104万余元。
参考文献
[1]提高汽轮机组真空系统的严密性[J].朱泰.电力技术通讯.1977(12)
[2]660MW超超临界汽轮机真空系统异常情况的分析及处理[J].范文旺,李延伟,陈二强,蒋凌峰.河南电力.2015(01)
[3]汽轮机凝汽系统的节能改造[J].王汝武.热电技术.2020(03)