朱亮
中电投电力工程有限公司 上海 201100
摘要：在当前社会中，人们对于能源的需求量越来越大。从最开始的水电站，火电站，到现在的核电站，风电站，潮汐电站等，都是当前最为热门的能源基站。而在火电站中，其设施的应用其实并不够完善。尤其是在凝汽器之类的设施上，经常会出现一些故障。最常见的一种就是凝汽器真空低的现象，这种现象会严重的影响发电厂凝汽器的工作。本文就从当前凝汽器真空形成的原理入手，来探究凝汽器真空低应该如何进行修改。
关键词：汽轮发电机组；低真空度；措施
1、凝汽器真空系统的构成
某电厂#1、2 机组为全进口 600MW 亚临界机组，两台机组分别于 2016 年 12 月和 2017 年 6 月基建后调试及 168 小时试运转，移交商业运行。两台机组的汽轮机由美 国西屋公司生产，型号为 TC4F-980，亚临界、一次中间再热、单轴、反动式、四缸、四排汽、双背压、凝汽式机组，每台汽轮机由一只高压缸、一只中压缸和两个低压缸组成。每只低压缸 配有一只凝汽器，低压缸排汽在凝汽器内快速凝结，形成真空，采用两台循泵抽取长江水作为 冷却介质，按照循环水流向形成高、低压凝汽器。扬二厂#1、2 机组调试投运以来，由于系统 设计及调试运行中也存在一些不可靠的问题，本文试着总结这些问题，并提出一些提高可靠性 的应对措施。
1.1 真空系统构成
凝汽器真空系统主要由凝汽器、循环水系统及真空抽吸系统构成，另外形成真空的区域还 包括#7、8 低加和#6 低加汽侧，以及与凝汽器相联的疏水、排汽管道。系统内主要的设备包括 凝汽器、循泵和真空泵。
凝汽器型式为双壳、双背压、单通路、分隔表面式，管材是采用的 ASTM 海军铜，分为冲 刷区、除气区、冷凝区三个区域，冲刷区有 880 根管子，除气区有 990 根管子，冷凝区有 21230 根管子，总冷却面积为 38484 平方米，设计凝结水温 32.55℃，凝结水含氧量 7 ppb，热井容量 为 118.93 m3。
真空泵型式双级水环式，型号为 AT-2006LRVP，容量为 0.57 m3/min（3.89 KPa ABS 压力 下）、0.85 m3/min（11.84 KPa ABS 压力下）、18.12 m3/min（33.8 KPa ABS 压力下）。循泵为上海 KSB 公司生产的混流泵，型号为 SEZ2200-1875，设计流量为 12.424m3/s，扬 程为 15.171 m，效率为 87.89%。
1.2 循环水系统
每台机组配有两台循泵，循泵出口汇集到一根循环水进水母管，两台机循环水进水母管之 间装有两只联络门。正常运行时机组采取单元制供水，机组间联络门处于关闭状态。为保持循 环水侧的清洁，提高换热效率，在凝汽器循环水进、出水管道上设计有凝汽器胶球清洗装置。
循泵采取电机上轴承支撑，整个转子的重量由上轴承负担，下轴承起导向和固定作用，下 轴承采用水冷方式。下轴承的密封冷却水及循泵的电机的冷却水采用工业水。按照原来的设计，如果冷却水流量低及压力低同时发讯，则循泵跳闸。
每台循泵出口装有一只电动蝶阀，没有逆止门。按照说明书，并经过试验确认，出口门开 度至 15%且在 15 秒风内，循泵倒转不严重，可以启动循泵且启动电流不超限。因此循泵的启动 方式为半开门启动。
2、凝汽器真空系统安全可靠性分析
2.1 循环水系统安全可靠性分析
循环水是凝汽器真空的关键部分，循环水失去会导致凝汽器真空快速破坏，机组紧急停运。
2.1.1 循泵出口没有逆止门，大大降低了循环水系统运行的可靠性。如果循泵跳闸后出口门不能及时关下，则备用泵即使联启，也会造成循环水短路，使凝汽 器断水，造成机组紧急停运。
另外循泵允许启的条件是出口门开度至 15%且时间小于 15 秒。正常情况下，循泵出口门 开到 15%时，会自动停下，并发出允许开泵信号，当泵启动后，可以允许继续开门直至全开。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在循泵做定期切换时，如果循泵出口门 15%位置开关接点故障，开到 15%门就不能自动停下并且 不能发出允许启泵信号，这样备用泵无法启动，而且出口门继续开大，使循环水短路凝汽器断 水，严危胁到机组的安全运行。
2.1.2 循泵密封水及循泵的电机的冷却水源采用工业水不可靠。
2017 年冬天，由于天气寒冷，工业水池液位计被冻住，虽然显示正常，实际上水池内已没 有水，工业水泵没水跳闸，全厂工业水失去，运行循泵跳闸，循环水失去，导致紧急停机。
2.2 真空泵安全可靠性分析
2.2.1 真空泵进口气动门可靠性不高
真空泵进口门采用仪用气驱动，但是在远方无法监控，经常发生在泵停运后，进口门不能 自动关闭，凝汽器真空系统从泵的轴端吸气，造成真空缓慢下降。
2.2.2 真空泵进口吸水。
#1 机调试过程中，由于热井水位计故障，临时用皮管代替水位计，皮管上部通空气。后 来，因调试小机需要，凝汽器抽真空，由于大气压的作用，皮管内没有水位，其实热井水位一 直上升至真空泵进口管道，导致真空泵进口内全是水，真空泵超负荷跳闸，真空下降，造成小 机跳闸。
3. 提高汽轮机凝汽器真空度的措施探讨
3.1 重视凝汽器真空度降低预防管理
在提高汽轮机凝汽器真空度的措施中，重视凝汽器真空度降低的预防管理是非常重要的一个部分。因为任何的修理都远远不能同预防相比。其主要的原因有两个：首先，预防代表着问题还未发生。一般来说，除了问题才需要进行修理。没有问题的时候是不需要修理的。但是在即将发生问题之前，很可能会出现一些预兆。这些预兆就能够告诉人们，什么时候出现问题。其次就是能够保障生产的顺利进行。在进行预防的时候，通常机械是在工作的。很多的工作在凝汽器正常工作的时候就可以连带着完成，而不需要类似出现故障一样，进行全面的拆卸休整。这样就能够保证生产线不会停止，不影响生产效率。
3.2 采取有效措施提高凝汽器真空度
对于真空下降缓慢的凝汽器，可根据实际情况加以针对性处理，如及时开启运行泵出口阀门，或立即关紧备用泵出口门，或及时排净管存空气，或水侧清扫、反冲洗管板等，有利于提高凝汽器的真空度；若是由凝汽器水位升高引起的真空下降，应分别采样化验凝汽器水质，结合查漏堵管和检查高低加疏水，以便对症下药，如立即关闭备用泵出口、停止故障泵运行等；若为气密性问题导致的真空下降，则可借助烛焰法定位故障点然后予以补救。
3.3 保证凝汽器的换热面洁净
在凝汽器真空低事件中，换热面的清洁工作不到位也是一种诱发因素。因此就需要做好凝汽器的换热面清洁工作。在当前来看，这个工作应该分为这么几个部分：首先是定期检查。凝汽器的清洁并不容易，因此不需要进行经常的清洁，但是为了保证其不出现换热面清洁不到位的情况，就需要进行经常的检查，这种检查以一天一次较为适宜。因为火电厂是一个高强度的工作单位，二十四小时不间断工作。这样才能够保证其不出现任何的问题。通常一个月清洁一次就可以。因为一个月的时间，就算没有达到峰值，那么也一定会非常接近峰值了。在这种情况下，就需要对其进行一定的清洁。这样才能够保证其正常的运行，而不会出现真空低事件。
4 结束语
电能是当前人们最为常用的一种能源，人们对其使用是非常频繁的。因此，电能可以说是人类社会中第一能源。在这种情况下，电厂的正常工作是非常重要的。这就需要保证电厂中每一个设备都不出现任何的问题。尤其是一些基础设施，类似于凝汽器之类的设施。这类设施出现的毛病一般都是因为管理不到位而造成的，所以是可以避免的。毕竟，管理不到位，而出现问题导致了电厂的运行效率下降是得不偿失的。
参考文献：
[1]张清宇.发电厂汽轮机运行效率优化分析[J].科技展望，2015，（3）：88.
[2]罗宁，贾美芹，陈以田.小型火力发电厂凝汽器真空低的原因分析及对策[J].发电设备，2005，19（5）：293-294.
论文作者:朱亮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/9
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