（河北西柏坡发电有限责任公司 河北石家庄 050400）
摘要：对于凝汽式汽轮机组来说，真空度对机组的整体经济性影响很大。多数机组经济性下降的直接原因均为真空恶化所致。凝汽器真空时凝汽设备各部分运行状况的集中反映，凝气系统任何部分的失常都能导致凝汽器真空的降低。因此，做好汽轮机汽轮机凝汽器的真空管理，预防真空恶化对提高机组经济性具有重要意义。
本文主要从真空维持系统（真空泵）、双背压的相互影响两方面，讨论了影响汽轮机组真空度原因的复杂性。然后通过对不同原因的分析提出了解决方案。通过对解决方案的实施，提高了本机组的真空度。有些内容有其特殊性，但很多内容具有普适性，对于提高机组的经济性具有现实意义。
关键词：凝汽器；真空泵；双背压；分开
1.设备简介
河北西柏坡发电有限公司#6机组，为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式汽轮机，凝汽器为双背压凝汽器。
本机组凝汽器采用哈尔滨汽轮机厂有限公司制造的N-38000-2型凝汽器，该凝汽器采用双壳体、双背压、单流程、横向布置结构，凝汽器进水侧为低背压侧，出水侧为高背压侧，铭牌工况满发时凝汽器背压为11.8KPa，年平均背压4.9KPa，循环倍率55，凝结汽量：1136t/h；冷却水流量63364T/H，冷却面积38000㎡。循环水设计水温20℃。最高设计水温：33℃；水室设计压力：0.35Mpa，凝汽器水阻：5.5mmH2O；冷却水工作压力：0.25Mpa。
本机组的凝汽器抽真空系统配有三台50%容量的水环式真空泵，采用西门子纳西姆中国真空泵压缩机有限公司生产的真空泵组，型号为2BW4-353-0MK4，设计压缩比为1：21。凝汽器壳体上有两个抽真空的接口，抽空气管分别从高背压凝汽器和低背压凝汽器内引出，通过一个蝶阀后连接入一根母管，三台真空泵入口也接入同一根母管。真空泵汽水分离器的补充水来自闭冷水，通过水位调节阀调整汽水分离器水位，补充真空泵水耗。机械密封水冷却器的冷却水直接取自开时循环冷却水系统，冷却器冷却水出口接入开始循环冷却水系统回水管。正常运行时两台真空泵运行，一台备用，在机组启动抽真空或真空系统泄漏或真空泵抽吸能力不足时可启动备用泵。
2.西柏坡电力#6机组真空低原因分析
通过对凝汽器真空低的一般原因进行逐个分析，排除了循环水温度高、凝汽器脏污等一些因素，最后确定#6机真空低的原因如下：
2.1两个凝汽器抽真空系统相互影响
双背压凝汽器两个凝汽器真空相互影响。
下面是本机组抽真空系统图
由上图可以看出，本机组采用的双背压凝汽器的抽真空系统由于设计原因，高低压凝汽器的抽真空管路采用的同一根管。虽然两个凝汽器在水侧分开，由于循环水进水温度不同仍然能够维持两个凝汽器不同的真空，但由于两个凝汽器通过抽空气管相互联通，造成两个凝汽器真空相互影响，抽真空布局不合理，发挥不出双背压凝汽器的优势，还造成了平均真空度的降低。
2.2真空泵效率低
真空泵冷却水温度高，导致工作水温高，影响真空泵效率。
本机组真空泵冷却水由循环水通过开冷水泵升压后供给，夏季循环水温度最高可以达到36℃，平均温度在32℃左右。由于冷却效果差，真空泵工作水温度能达到37-40℃，对真空泵的抽吸能力影响很大，从而直接影响凝汽器真空。
3.提高西柏坡电厂#6机组真空的措施
3.1双背压凝汽器抽真空系统分离，数据分析
将原来的抽真空系统进行改进，由图3-1改为图4-1的流程。
经过以上改造，正常运行中，高背压凝汽器单独使用A真空泵抽真空，低背压凝汽器单独使用C真空泵抽真空，B真空泵既可以做A泵备用，也可以做C泵备用。这样使高低压凝汽器彻底分开，提高双背压凝汽器的平均真空水平。高低压凝汽器汽侧联络门关闭表示将高低背压凝汽器分开抽真空，开启则与原系统运行方式基本相同。
（4-3）
从式4-1和4-2可以看出系统改进后，高低背压凝汽器分开抽真空使低压缸平均排汽温度由39.6℃降低到39.06℃，降低了0.54℃。
平均真空由91.06Kpa提高到91.29Kpa，提高了0.13Kpa.
3.2真空泵冷却水改造
冷却水由循环水泵出口水开冷泵升压后供真空泵的工作水冷却器用，有两个原因导致了真空泵工作水温高，一是循环水本身温度高，尤其是夏季高负荷时。二是前面提到的由于循环水水质差，冷却器脏污严重，工作水冷却器内壁不但有污泥、微生物等附着，还有严重的结垢现象，经常需要定期清理。
真空泵冷却水增加一路由溴化锂中央空调制冷水向冷却器供水。
经过改进后真空泵工作水冷却器的冷却水改用溴化锂来的制冷水，该水的水源是深井水，水质好，同时也解决了冷却器脏污结垢的问题，不但降低冷却水温度，也使真空泵工作水冷却器内壁更清洁，提高换热系数，降低了真空泵工作水温度，提高了真空泵效率。
经过改造，A侧凝汽器真空提高0.43KPa，B侧凝汽器真空提高0.88KPa
4.结论
4.1抽真空系统的改造，对提高真空效果不太明显，仅仅使低背压侧真空由91.39KPa提高到91.83KPa，但是将双背压凝汽器的高低背压凝汽器彻底分开，实现了真正的双背压运行，充分发挥双背压凝汽器的优势，且投资较小，如其它公司机组有类似情况可以考虑实施改造。
4.2真空泵冷却水系统的改造，效果不错的。尤其夏季，循环水温度高，对真空泵效率影响很大，此时采用制冷水冷却，对机组真空的提高效果明显，但制冷水需要单独的制冷系统，投资较大，并且运行需要消耗一定的蒸汽。不过总体来说机组经济性有一定提高。
参考文献：
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[2] 中国电力企业联合会科技服务中心，华中科技大学能源与动力工程学院合编．热力系统节能．北京：中国电力出版社，2008
[3] 胡念苏．汽轮机设备及运行．石家庄：河北西柏坡发电有限公司，武汉大学．内部资料，2005
论文作者:郭彦朋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/19
标签：凝汽器论文; 真空泵论文; 真空论文; 机组论文; 冷却水论文; 西柏坡论文; 水温论文; 《电力设备》2017年第8期论文;