徐敏
湛江电力有限公司 广东省湛江市 524099
【摘要】湛江电力有限公司机组凝汽器真空严密性试验长期不合格或阶段性合格不能持续，严重困扰着公司机组的经济运行。2014年9月12日国务院三部委发布了《煤电节能减排升级改造行动计划（2014-2020年）》明确了降低供电煤耗、降低污染物排放、降低煤炭占能源消费比重，提高安全运行质量、提高技术装备水平、提高能源利用效率的目标。在电力市场竞争日益加剧，火力发电厂发电成本上升，盈利空间被挤压，盈亏平衡点频频触及红线，许多电厂已出现全面亏损，为了提高市场竞争力，各厂纷纷压缩开支，挖掘机组节能潜力，降低成本。因此，对凝汽器真空系统优化管理及综合整治研究非常迫切。
关键词：凝汽器真空、经济运行、整治
Research and application of optimal management and comprehensive treatment of condenser vacuum system
Author: Xu Min
(Zhanjiang Electric Power Co., Ltd. Zhanjiang 524099)
[Abstract] The vacuum tightness test of the condenser of Zhanjiang Electric Power Co., Ltd. has been a long-term unqualified or phased unqualified, which seriously troubles the economic operation of the unit. On September 12,2014, the three ministries and commissions of the State Council issued the Action Plan for Coal Energy Conservation and emission Reduction (2014-2020), which defined the goals of reducing coal consumption, reducing pollutant emissions and the proportion of coal in energy consumption, improving the quality of safe operation, improving the level of technology and equipment, and improving energy utilization efficiency. In the power market competition is increasing, the power generation cost of thermal power plants rises, the profit space is squeezed, the break and loss points frequently hit the red line, many power plants have suffered comprehensive losses. In order to improve market competitiveness, factories have reduced expenses, tap the energy saving potential of units and reduce costs. Therefore, it is very urgent to study the optimization management and comprehensive improvement of the condenser vacuum system.
Key words: condenser vacuum, economic operation, remediation
一、实施技术方案
技术研究路线主要以问题作为研究导向。以能量守恒定律等科学理论为依据，采用从生产技术需求为出发点，进行现场调研、系统问题分析、理论计算、分类突破和系统优化设计及自动控制技术支持相结合的方法，开展凝汽器真空系统优化管理及综合治理优化研究，制定出技术方案和实施方案。并利用机组大修或停机机会或机组运行中给予实施和应用。其中，凝汽器真空系统阀门及检漏管理技术一是机组检修后或停运过程中对真空系统灌水查漏的阀门状态管理及对内漏阀门的整理。二是机组启动后及运行过程中，对真空系统排地沟疏水阀门排查热紧，若真空严密性不合格时，对真空系统进行分级隔离排查技术以及检修检漏方法管理等；真空系统优化改造技术主要包括轴封加热器水位自动化控制改造、萝茨真空泵改造应用及低压轴封堵漏技术应用等。
成立组织实施机构，对凝汽器真空系统优化管理及综合治理研究及应用进行调研，收集相关资料，落实责任人，分工明确，其中，运行主要负责凝汽器真空系统阀门优化管理及机组运行中分级隔离查漏方案或措施制定；检修主要负责检漏技术管理及阀门内漏整治和轴封加热器水位自动化控制改造、萝茨真空泵改造应用等研究及应用。
运行在凝汽器真空系统阀门优化管理及机组运行中分级隔离查漏方案或措施方面，首先根据每台机组的实际情况开展普查，制定了《#1-4机组热力系统排地沟阀门检查操作卡》、《#1-4机组热力系统阀门泄漏检查卡》、《#1-4机组真空系统查漏阀门检查操作卡》、《#1-4机凝汽器灌水查漏试验的阀门检查操作票》等操作票，实行标准化管理，同时制定了《#1-4机组运行中真空系统分级查漏的运行安全技术措施》。实施应用方面，每台机组启动带180MW负荷时，运行当值对热力系统排地沟阀门进行检查一次，每月对热力系统阀门泄漏情况进行检查一次、若真空严密性试验不合格时，根据《#1-4机组真空系统查漏阀门检查操作卡》及《#1-4机组运行中真空系统分级查漏的运行安全技术措施》处理。凝汽器灌水查漏前按《#1-4机凝汽器灌水查漏试验的阀门检查操作票》进行检查布置，同时检修制定《凝汽器灌水查漏试验方案》，实行高位灌水。
检修主要负责检漏技术管理及阀门内漏整治和轴封加热器水位自动化控制改造、萝茨真空泵改造应用等研究及应用。具体方案如下：
1. #3机轴封加热器水位自动化控制改造
轴封加热器水位自动化控制装置技术实现了水位自动控制以适应机组机组深度调峰引起轴封加热器水位波动。解决了当轴封加热器水位偏低及多级水封工作失常造成凝汽器漏空气引起真空下降以及当轴封加热器水位偏高、甚至满水引起轴封风机工作失常或轴封冒汽问题，提高了轴封加热器水位适应负荷大幅变化调整的灵活性。
轴封加热器水位调节装置改造如图1所示，其中,1为凝结水至多级水封注水门、2为轴封冷却器水位调整门、前后各有一道手动门、3为轴封冷却器水位调整门旁路电动门。
1)增加轴封冷却器水位调节装置实现了轴封冷却器水位精准调节。
2)轴封冷却器疏水至凝汽器增加多级水封注水门，维持多级水封正常工作。
2.萝茨真空泵改造应用
1)罗茨真空泵组节能原理
罗茨真空泵组采用罗茨风机和水环真空泵组合的方式运行，罗茨风机为前级泵，从真空系统吸入不凝气体和水蒸汽，在罗茨风机出口冷凝器中将水蒸气冷凝排出，剩余的不凝气体再进入水环真空泵（后级泵）处理。原理图如下：
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图1 罗茨真空泵组原理图
罗茨真空泵组的节能原理基于如下因素：
1)原设计抽真空设备用作汽轮机启动初期的快速建立真空，要求快速达到机组启动要求，实际正常运行中，无需那么大的需求。因此，在正常运行中，通过以小代大的方式达到节能目的。
2)真空泵所抽吸的气体包括不凝气体（空气）及可凝气体（一定温度的水蒸汽），而且大部分是水蒸汽，通过在罗茨风机处理过程中将水蒸汽冷凝排出，减少水环泵压缩气体总负荷，从而达到高效节能的目的。
3)原水环真空泵在夏季工况时受工作液温度影响较大，导致夏季工况可能启两台泵维持真空。罗茨真空泵组中，由于罗茨风机已将大量具有一定温度的水蒸汽提前处理掉，大幅减少了进入后级水环泵的热量，所以受工作液温度的影响较小。
罗茨风机出口压力较高，相当于提高了水环泵的入口压力，对提高水环泵效率和减少汽化均有一定好处。
二、项目实施效果
项目实施后，四台机凝汽器真空严密试验均已合格。其中，#1机组A修后凝汽器真空严密性试验优秀，结果0.09KPa/min；#2机组对低压轴封中分面做了密封处理后凝汽器真空严密性试验优秀，结果0.07KPa/min；#3机组对低压缸防爆门及部分阀门内漏处理后凝汽器真空严密性试验合格，结果0.2KPa/min；#4机组对低压轴封中分面做了密封处理后凝汽器真空严密性试验良好，结果0.1KPa/min；
项目实施后，#1-4机组真空系统查漏技术创新、#1机组萝茨真空泵技术推广应用及#3机组轴封加热器水位实现自动控制技术创新等三项技术应用后，经济效益显著，累计节约发电成本约1237万元。
三、结论
湛江电力有限公司《凝汽器真空系统优化管理及综合治理研究及应用》项目应用成功，解决了轴封加热器水位波动引起漏真空、机组运行分级隔离真空查漏、真空系统阀门优化管理等问题，提供了一种系统的解决方案和节能优化调整的方法。推广应用先进的“凝汽器真空系统优化管理及综合治理技术”对提升了凝汽器真空严密性及降低厂用电率，落实《行动计划》确定的目标指标，将使发电行业进一步提高能源管理水平、优化产业结构、更好更快的实现国家“十三五”节能减排目标。
参考文献：
[1] 郑展友、徐敏 《#1、2、3、4机组辅机运行规程》 [S] 湛江电力有限公司 2020.
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