王凯元 关志成
北方联合电力达拉特发电厂 鄂尔多斯 达拉特 014300
[摘要] 针对水环式真空泵冷却器出口温度高对机组真空的影响进行分析，并给出一些现场易于执行的措施有效地提高了机组真空，避免参数异常，对机组经济、安全运行起到保障。
[关键词 ]真空；水环式真空泵；冷却器
0 引言
凝汽器的真空是汽轮机经济安全运行的重要参数，其数值的高低和汽轮机的安全性和经济性密切相关。对于汽轮机来说，真空的高低对汽轮机运行的经济性有着直接的关系，真空高，排汽压力低，有效焓降较大，机组的效率越高。真空下降后，若保持机组负荷不变，汽轮机进汽量势必增大，使轴向推力增大以及叶片过负荷；不仅如此，由于真空下降，使排汽室温度升高，从而引起：排汽缸变形，机组中心偏移，使机组产生振动以及凝汽器铜管因受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂。所以说真空值高低决定着机组的安全性与经济性。
1 存在问题
达拉特发电厂4号机组汽机为北重—法国阿尔斯通公司生产T2A-330-30-2F-1080凝汽式汽轮机。真空泵为353－OMK4水环式真空泵。真空系统异常，造成真空低，排汽压力高，有效焓降较小，被循环水带走的热量越多，机组的效率越低，而真空值低于大气压19kpa，机组将触发低真空保护跳机，严重影响了4号机组的经济性与安全性。
我们对达拉特发电厂4号机组2019年12月-2020年2月最低真空值进行统计并绘制概率图如下：
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从概率图中可以得出，2019年12月-2020年2月4号机组最低真空平均值为-80.21kpa。最低真空值为-78.89kpa（12月份环境温度较低，真空值偏低）。严重影响机组经济性与安全性，这个问题亟待解决。
3 原因分析
影响机组真空因素较多，涉及机组负荷、循环水温度、供热回水方式，真空系统严密性等等诸多方面，而在这里主要分析达拉特发电厂真空泵出力低影响机组真空的因素。
首先，我们排查4号机组真空严密性。根据《达拉特发电厂330MW集控运行规程（二期）》规定，凝汽器真空严密性试验，关闭运行真空泵入口电动门，确证入口电动门完全关闭后，开始记录5分钟，真空下降速度平均小于200Pa/min为合格。根据运行一部热试组提供的数据，#4机组真空严密性试验真空值从-82.38kpa升至-81.76kpa，真空值下降速率约为150pa/min，且在5分钟后真空值无变化，说明#4机组真空系统严密性较好，无真空泄漏点。如下图所示：
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我们对比4号机组两台真空泵电流明显高于其它机组同类型真空电流5-10A左右，就地核对真空泵各部阀门位置正确，气液分离器液位均为正常。对比后发现4号真空泵冷却器出口温度较其它机组高出5-8℃左右，根据《达拉特发电厂330MW集控运行规程（二期）》，真空泵冷却器冷却水出口温应小于33℃，但现场已达42℃以上。各机组真空泵采取循环水未升压侧作为冷却水，在相同机组负荷下真空泵冷却器入口温度偏差不大于2℃。我们针对现状对4号机组真空泵冷却器进行冲洗并观察机组真空变化情况。并针对冲洗前后做对比图如下：
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通过以上两个图对比可以得出4号机组运行真空泵冷却器在冲洗前后真空值提高2.24kpa，对机组真空影响程度较大。
由于冬季环境温度交低，当机组负荷较低情况下循环水温度会下降至3℃以下，循环水塔结冰严重，所以频繁采用开启循环水塔旁路门方法使循环水回不经喷淋装置提高循环水温度进行化冰，此期间为保证冷却水压力循环泵变频指令加至最大，这样至使前池的冰块及污物堵至真空泵冷却器，造成冷却效果下降，真空泵冷却器出水温度上升至42-45℃左右。当绝对真空值达10pa时对应饱合温度接近50℃，所以气水分离器液体接近汽化，形不成良好的水环效果，冷却器却效果急剧下降，影响机组真空值，甚至导致机组因真空泵水环破坏真空迅速下降机组非停。
4 解决方案
1.运行真空泵冷却器入口温度上升至38℃，及时开启反冲洗。真空泵冷却器入口温度下降，真空值明显提高。绘制#4机组真空泵冷却器冲洗前后温度对比图和冲洗前后真空值对比图：
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2. 针对现场实际情况，开启工业水门，保证真空泵冷却器入口温度在33℃左右。
通过上述行之有效手段，4号机组在2020年10-12月份真空平均值为-84.52kpa，表明在这一阶段真空值得到有效控制，而且低于预期值，机组真空有所下降，增强4号机组的经济性。如果以1.2g/kwh计算，一个月发电量约为129600000kwh，节省原煤=129600000kwh×1.2=155.52吨，每月节省约为155.52×345=53654.4元，全年约节省53654.4×12=64万元。
5 结束语
通过现场研究和实际应用以后，解决了减少4号机组真空泵异常运行次数，增强机组经济性，提高机组接带负荷能力，并取得一定的安全和经济效益，并且具有在同样纯凝式机组推广性。
参考文献
[1] 电力行业环境保护标准化技术委员会.GB 13223-2011火电厂大气污染物排放标准[S].北京：中国环境科学出版社，2012：2-8.