国电新疆红雁池发电有限公司830047
摘要：在热力发电厂中，凝汽器真空是衡量机组经济性的重要指标之一，凝汽器真空过低，不仅会影响汽轮发电机组的经济性，而且会影响汽轮机的安全性。因此，在运行中维持凝汽器的正常真空，对于保证机组安全经济运行有着重要的意义。基于此，文章就330MW机组凝汽器真空低原因分析及处理进行分析。
关键词：330MW机组；凝汽器真空低；原因分析；处理措施
1.系统简介
公司2×330MW锅炉为亚临界参数、一次中间再热、紧身封闭、自然循环汽包炉，采用平衡通风、直流式燃烧器、四角切圆燃烧方式，燃用烟煤，最大连续蒸发量为1065t/h。#1、#2机组均采用发电机-变压器组单元接线，经主变升压至220kV后接入220kV母线，以220kV电压接入系统。两台330MW机组设置一台高压启备变，三相分裂变，容量52/35-35/17.3MVA。
2.真空系统的运行方式
来自冷凝器的空气经启动过滤器、气动驱动蝶阀至维持真空泵进口逆止阀进入真空泵吸入口，经压缩后排至水气分离箱，经气、水分离后的空气从分离箱顶部排至大气，同时分离箱又可作为水环式真空泵密封供水的贮水箱，贮水箱中水经热交换器冷却后为液环式真空泵密封供水；分离箱顶部空气排出管还有两路旁路管，一路通过流量计和隔离阀就地测量流量，并排至大气，试验时才使用；另一路通过三通阀和气动驱动蝶阀进入空气引射器。正常运行时，冷凝器中空气经空气喷射器抽吸、扩压至真空泵吸入口。启动真空泵由于设计在真空到达17kPa后即停运，因此未设置空气引射器。
3.真空低的原因排查
3.1检查真空表指示是否准确
运行人员发现机组真空偏低后，立即检查低压缸排汽温度与凝汽器真空是否对应，同时联系热控人员对真空表进行校对，确定真空表计是否准确，经过检查发现真空表指示准确无误。
3.2检查机组轴封系统
轴封系统的主要作用是向汽轮机、给泵小汽轮机的轴封提供密封蒸汽，在高压段是防止蒸汽向外漏气，低压段防止空气漏人系统内，如果轴封压力调整不当造成轴封供汽中断或者供汽压力过低，将使得高压段蒸汽漏出，同时将导致空气等不凝结气体从外部漏入处于真空状态的后汽缸，最后不凝结气体积聚在凝汽器中影响传热，影响机组真空。
为排除轴封系统供汽低造成凝汽器真空下降的可能，运行人员对轴封系统进行了全面检查。由于当时负荷较低，轴封母管溢流调整门在全关位置，辅汽供轴封调整门开度约为20%，轴封母管压力维持在49.03kPa，低压轴封供汽温度156℃，均在正常范围内，为了排除轴封漏汽的可能，运行人员将轴封母管压力适当提高至56kPa，观察5min后，机组真空基本没有变化，排除了轴封系统漏空气的可能。
3.3.检查凝汽器热井水位
众所周知，如果凝汽器满水或者水位过高，将淹没凝汽器换热面，使得换热面积减小，影响凝汽器换热，凝汽器真空下降。运行人员对凝汽器水位进行了检查，并将就地水位计和DCS水位计进行对比，就地水位计和DCS水位计基本相同，均约为500mm，在正常运行范围内。
3.4真空严密性试验
如果真空系统严密性差，将造成大气中大量不凝结气体漏入真空系统，造成凝汽器真空下降。为了确定是否由于真空严密性差造成真空下降，运行人员进行了真空严密性试验，真空严密性试验的结果为真空每分钟下降150Pa/min，合格。排除了真空严密性差，系统大量漏真空的可能性；
3.5检查真空抽气系统
真空抽气系统的作用在机组启动初期抽走系统空气建立真空，并在机组正常运行过程中及时抽走系统中不凝结气体，如果真空抽气系统故障或者出力不足，就会造成外界漏入的不凝结气体在系统中满满积累，造成凝汽器真空下降。
4.凝汽器真空低的处理原则
真空下降时，应首先对照DCS真空指示和现场真空表数值，参考排汽缸排汽温度指示，确认真空下降情况，然后开大抽气器进汽门或启动备用抽气器，并根据真空降低程度减小负荷，以维持真空。若真空还继续下降，立即启动辅助抽气器维持真空。同时，查找真空下降原因，并予以消除。若采取措施后，真空继续下降达0.04MPa以下时，就必须故障停机。
5.采取措施
5.1真空泵有2路水源：一路无盐水，另一路凝结水。凝结水虽然水温较高，约20℃，但压力也较高，易损坏分离器浮子，所以凝结水只是作为备用补水方式，自机组投产以来一直未被使用。14:00后，采取凝结水向真空泵补水、节流凝结水至真空泵补水手动门的方式，这样既能满足补水需要，又能利用较高的凝结水温防止管路冻结。
5.2全面复查机房的防冻措施，并封堵机房东大门的缝隙，减少冷空气的侵入；同时加强厂区采暖系统的检查，确保重要设备区域能正常供暖。
5.3补充真空泵电流不正常报警信号，引入到DCS画面，便于运行人员迅速判断和处理真空泵异常。当真空泵电流变化超过正常运行电流的10%时，发出报警。针对2号机组低真空报警没有分级且与跳机值比较接近的问题(报警值为80.3kPa，跳机值为74.7kPa)，组织进行报警优化工作，对能够引发停机停炉的各模拟量进行保护，均改为1级报警、2级报警，以保证充足的报警提前量，便于运行人员对事故进行判断和处理。凝汽器真空开关量由原来的小于80.3kPa报警，改为小于85.0kPa报警，增加了凝汽器真空模拟量小于87.0kPa报警。
5.4降低凝汽器热负荷。为了减轻凝汽器热负荷,提高机组热效率,通过接触式换热,吸收部分蒸汽凝结热,从而减轻了表面式凝汽器的热负荷,提高了机组真空。该装置改装简单,投资少,,煤耗最多可下降近4g/(kwh),经济效益显著。然而值得注意的是,喷嘴减温虽然效果较好,但由于形成的凝结水在管束上粘附形成水膜,阻碍管束传热。同时凝结水在自上而下滴落的过程中会遇到冷却水管的再冷却而造成凝结水过冷,从而影响整个机组的经济性,所以并不是喷入的冷却水流量越大,越有利于真空提高,经济性越好,它与排汽流量的比例也有关系。
5.5提高真空系统的严密性。我厂定期对汽器真空破坏门进行注水查漏,检查电动门处是否有漏真空;另外,定期我们会做真空严密性试验,负荷480Mw以上,停止真空泵运行,关闭真空泵人口电动门,查看真空下降程度,并对最后5分钟真空下降速率求平均值(<0.4KaPa/min为合格),若不符合规定值,就需要进行真空查漏,检查所有可能漏真空的电动门和手动门,消除漏点。
综上所述，真空度的下降会导致汽轮机内容积流量受阻，对末端叶片组造成较大的负荷，有可能损坏叶片或者造成不可挽回的事故。并且汽轮机凝汽器真空度受到诸多因素的影响，同时汽轮机凝汽器真空度又对汽轮发电机组运行有很大影响，所以在正常功率运行期间，必须加强对真空度的监视及管理，了解设备和系统特性。
参考文献：
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