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摘要 本文利用汽水温度对比法，同时结合真空严密性试验及抽气设备性能的横向比较，找到了造成2#汽轮机真空低的原因：一是低压缸真空安全门与门座之间的密封垫漏空气，导致机组真空严密性下降；二是水环真空泵入口临时滤网没有拆除，使管路局部阻力增大，导致水环真空泵抽气能力下降。经过治理后，2#汽轮机真空由-87.958kPa上升到-91.026kPa，年节约标煤达4241t，取得了较好的经济效益。
关键词：真空系统；严密性；凝汽器；水环真空泵；汽水温度对比法
提高汽轮机装置的经济性，主要有两个途径：一是提高汽轮机的内效率，另一是提高装置的循环热效率。提高汽轮机的内效率就是努力减小各项损失，改善汽轮机通流部分的设计等。提高循环热效率也有两个方向，一是提高平均加热温度，可采用回热循环，以减少低温加热，也可提高初参数，以及采用再热循环等；另一方向则是提高机组真空，降低平均放热温度。本文对某自备电厂2#汽轮机大修后真空低问题进行了分析，找到了造成汽轮机真空低的原因，并提出了解决方案，取得了较好的经济效益。
1系统概述
某自备电厂循环流化床机组有两台汽轮机，由哈尔滨汽轮机厂生产，为高压、双缸、双抽、双排汽、冲动冷凝式汽轮机，型号为CC100-8.83/4.02/1.1，额定功率为100MW，额定中压抽汽为150t/h，额定低压抽汽为50t/h，额定排汽量为287 t/h。凝汽器是由哈尔滨汽轮机厂生产的单壳侧双流程凝汽器，型号为N-7000-7型，具体参数见表1。真空泵是由纳西姆工业（中国）有限公司生产的二级水环式真空泵，型号为AT-1006，具体参数见表2。
表1 凝汽器技术参数
在对2#汽轮机进行带负荷试运的过程中，发现汽轮机的真空只能维持在-85kPa—-88kKPa之间，严重影响了机组的热效率、发电标煤耗等各项指标。
2 真空低原因分析
影响凝汽器性能的因素有真空严密性、抽气设备性能、冷却水流量、冷却水温度、冷却管清洁系数等。由于现场条件限制，冷却水流量和冷却管清洁系数不便于在现场测量，所以通过绘制凝汽器汽、水温度变化曲线（即汽水温度对比法）监督凝汽器运行特性不失为一种行之有效的方法。
汽水温度对比法的分析过程是：定期测取运行工况下的冷却水进口温度t1、冷却水出口温度t2、凝汽器压力下的饱和温度ts和凝结水温度tc，然后作图与设计工况下的冷却水进口温度t1、冷却水出口温度t2、凝汽器压力下的饱和温度ts和凝结水温度tc进行比较，以判断凝汽器的真空是否正常。
图1 2#汽轮机凝汽器汽水温度对比图
图1为2#汽轮机凝汽器汽水温度对比图，其中实线为设计工况，虚线为运行工况。由图1可以看出，冷却水温升t1—t2直线斜率比正常值减小，说明冷却水流量满足凝汽器运行要求，不会造成机组真空下降。凝汽器端差t2—ts直线斜率比正常值增大，说明凝汽器换热情况恶化，这通常是由于管侧表面污垢增厚或壳侧不凝结气体积存所造成的。2#汽轮机凝汽器刚进行过大修更换，管侧表面污垢增厚可以排除，造成机组真空低的原因是壳侧不凝结气体积存，而造成壳侧不凝结气体积存的原因是真空系统严密性下降或抽气设备工作不正常。凝结水过冷度t2—ts直线斜率比正常值稍大，说明真空系统严密性下降或抽气设备工作不正常。
通过以上分析，我们可以初步判断造成2#汽轮机真空低的原因是由于真空系统严密性下降及抽气设备工作不正常，从而导致凝汽器壳侧不凝结气体积存。
3 真空低治理方案
3.1 真空系统查漏
为了更准确的找到2#汽轮机真空低的原因，2018年4月23日凌晨对2#汽轮机进行了真空严密性试验，数据见表3。真空严密性试验时，机组维持80MW负荷运行，试验时间为3min，通过关闭真空泵入口手动阀进行试验。
表3 真空严密性试验数据
由表3数据进行计算，2#汽轮机真空下降速度为1.586kPa/min，远远大于“DLT932-2005凝汽器与真空运行维护导则”中规定的试验合格值0.400 kPa/min。由此可见，2#汽轮机真空系统严密性非常差，必须对真空系统进行查漏。
2#汽轮机凝汽器在进入整组启动前，对其进行了高位灌水严密性试验，当凝汽器内水位上升至接近下低压汽缸汽封洼窝下100mm时停止注水，对真空系统位于灌水水面以下的设备和管道进行检查，没有发现漏水点，说明真空系统漏点在灌水水面以上的设备和管道。为此，我们对真空系统位于灌水水面以上的设备和管道进行烛光查漏，发现低压缸真空安全门与门座之间的密封垫漏空气。利用黄油对其进行密封后，真空由-87.958kPa上升到-89.455kPa。具体数据见表4。
3.2抽气设备性能分析
2#汽轮机水环真空泵在运行过程中，现场入口真空表数值为-90kPa。同时，1#汽轮机水环真空泵现场入口真空表数值为-92kPa。由此可见，2#汽轮机抽气设备性能较1#汽轮机抽气设备性能差，必须对2#汽轮机抽气设备运行条件进行分析。
对1#与2#汽轮机水环真空泵运行条件进行分析比较发现，2#汽轮机水环真空泵入口滤网不净，造成管路局部阻力增大，从而使水环真空泵入口真空降低。根据厂家要求，在抽空气管道冲洗干净后，清洗滤网，真空由-89.455kPa上升到-91.026kPa。具体数据见表4。
表4 真空系统治理数据
四、结论
根据相关资料显示，真空每提高1kPa，可节约标煤2g/kWh。2#汽轮机真空系统经过此次真空低治理后，真空值由-87.958kPa上升到-91.026kPa，按照机组平均带80MW负荷运行来进行计算，年节约标煤达4241t，取得了较好的经济效益。
参考文献：
［1］李青、高山、薛彦廷.火力发电厂节能技术及其应用［M］北京：中国电力出版社.2007.08
［2］DLT932-2005凝汽器与真空运行维护导则［S］北京：中国国家发展和改革委员会.2005.02
作者简介：
许春德，1983年11月生，热动工程师，2006年毕业于南京工业大学热能与动力工程系，目前在广州环投从事技术管理工作。
论文作者:许春德
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
标签：汽轮机论文; 真空论文; 凝汽器论文; 严密性论文; 温度论文; 冷却水论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第21期论文;