摘要：燃机电厂一号机附机自2002年投产以来，冷凝器真空一直不好，尤其是夏季环温较高的情况下，冷凝器真空只能达到–85 KPa甚至更低，给机组安全运行带来隐患，同时使机组运行效率严重下降。而且燃机IGV控制方未投入运行，在燃机低负荷时，燃机排气温度低造成汽轮机负荷低，从而导致联合循环效率低。对有关系统进行改造和优化运行方式达到了机组效率的最大化。
关键词：原因分析 系统改造 优化运行 效率提高
1 真空低原因分析
根据附机多年运行经验，真空低的主要原因是：冷凝器冷却水管内壁结垢；射水池水温高；轴加系统的缺陷；防爆膜破裂。
目前循环水系统直接补入生水，而且一直是不排污运行，循环水长期蒸发浓缩，硬度会更大，在冷凝器内高温排汽的作用下容易造成冷凝器铜管内壁结垢。目前一号机附机循环水系统吸水井很小，对循环水基本没有沉淀作用，加剧了冷凝器铜管结垢。射水池高位无溢流管，不能保证射水池及时有效换水，导致射水池水温过高。凝结水经过轴封加热器的管经较小，一部分凝结水通过旁路运行，这种运行方式导致轴封加热器汽侧温度过高，从而使抽汽器工作温度过高。附机防爆膜为单层石棉板结构，已多次出现破裂现象，严重影响真空。
2 系统改造
根据目前条件附机无法改造成像二号机那样超大的吸水井来沉淀循环水，投产以来附机循环水系统也不进行排污，根据现有条件可以对设备系统进行如下改造。
1）抽真空系统改造
为了解决附机真空低问题，电厂采取了以下几项措施：
加装循环水旁虑装置。
加装冷凝器超声波振动装置。
每次停机之后对冷凝器水侧进行高压射流清洗。
以上措施都起到一定效果，尤其是第3项措施，效果很明显，每次机组停运后对冷凝器进行高压射流清洗，清洗后在机组投运的第一个月左右，冷凝器真空能够达到-90 KPa左右甚至更高，之后随着冷凝器冷却水管内壁逐渐结垢，冷凝器真空也逐渐恶化，但是没有停机机会，无法对冷凝器进行高压射流清洗，机组只能维持低真空运行。目前投入循环水旁虑以及冷凝器超声波振动效果仍然不够理想，冷凝器高压射流清洗虽然效果显著，但是又没有那么多的停机机会来进行冷凝器高压射流清洗，也不可能每次真空恶化就立即停机进行冷凝器高压射流清洗，鉴于以上实际情况，建议恢复冷凝器在线半面清扫系统（高压射流清洗）。但是目前附机冷凝器抽真空系统水侧可以停半面，汽侧无法停半面，也就无法在线进行冷凝器半面清扫，所以建议对冷凝器抽真空系统进行改造，以便辅机能够进行在线冷凝器半面清扫，如果在原系统上安装两个截止阀，就能够在机组运行工况下，进行冷凝器水侧半面清扫。
2）循环水系统改造
目前附机冷凝器循环水系统没有设计胶球清洗系统，如果条件许可可以选择下列两个方案之一，增加冷凝器胶球清洗系统。
单元制胶球清洗系统：
冷凝器两侧分别使用自己的胶球清洗系统，需要两套设备，缺点是设备多投资大，优点是对凝汽器各侧可同时进行清洗；另外，任何一侧的胶球清洗系统出现故障，均不会影响另一侧的正常运行。
共用制胶球清洗系统：
冷凝器两侧共用一套胶球清洗系统，优点是设备少，主要缺点是当系统中共用部分发生故障时，凝汽器的任何一侧都无法清洗。如果增加胶球清洗装置有困难，可以只改造冷凝器抽真空系统，这个相对简单投资也少，只需要安装两个适当的阀门即可，只不过在线冷凝器半面清扫以后，没有手段来维持清洁效果，但是可以增加在线半面清扫次数，真空一定会大有改观。
如果经过以上两项改造，既能够在线进行冷凝器半面清扫又能够定期投入胶球清洗系统来维持清扫效果，真空会大有改观。
3）射水池加装溢流管
射水池水温较高，严重影响了真空通过对射水池高位加装至前池的溢流管保证了射水池补水的正常进行，而溢流的水回到了前池，从而降低了水温同时水也得到循环再利用。这一措施有效改善了真空值。
4）轴加水封系统的改造
轴封加热器的进出口凝结水管道管径过细，若不开启轴加水侧旁路运行，去除氧器的水量就会不足，同时热井水上升较快，轴加水侧旁路开启的运行方式会导致轴加汽侧温度过高从而使射水抽气器气侧温度升高，从而影响机组的真空。建议轴加水侧管改为管径较粗的管（略大于设计流量）。
5）防爆膜的改造
我们在实际工作在中发明了一种在线查找和处理防爆膜不严影响真空的方法，我厂二号机的防爆膜的基座焊接在凝汽器顶部，排气罩底部与基座通过螺栓严密连接，在排气基座内部上端是金属格栅，格栅上端是圆形石棉板防爆膜，在防爆膜上端是自由的圆形铁板，当凝汽器压力升高超过大气压力和圆形铁板的压力之和，防爆膜在压差作用下破裂，圆形铁板在压差作用下自由向上运动，释放凝汽器压力，防止凝汽器、排汽缸超压。但由于凝汽器潮湿环境和圆形石棉板本身材质原因，圆形石棉板可能产生微小裂纹，造成大气漏入凝汽器，机组运行时难以检查发现，并且更换圆形石棉板一定要在机组停运状态下进行，降低机组出力、增加汽PVC透明软胶板图（2）耗、甚至被迫停机。我们发现在排汽罩的顶端，覆盖一张厚质塑料布，当防爆膜产生微小裂纹大气漏入凝汽器时，在内外压差的作用下，塑料布被紧紧的压在排汽罩隔板顶端，堵住了漏入的空气，迅速提高真空，机组恢复正常运行状态。后来考虑到塑料布的材质问题又将其更换为厚度2 mm的PVC透明软胶板效果更佳。同样利用覆盖厚质塑料布成功查找并在线处理我厂#3机防爆膜漏泄和印尼巨港电站汽机防爆膜漏泄问题。但国产汽轮机防爆膜外部结构大多如图（2）
实线部分，外形不平整覆盖塑料布往往需要辅助以铁丝等捆绑手段，铁丝捆绑过松有漏气点不能使塑料布被紧紧压在防爆膜上，过紧万一排汽缸超压延迟了防爆膜泄压时间，建议在整个防爆膜外部用螺栓严密连接一个圆筒罩（见虚线部分），在筒罩顶端焊接布满圆孔的铁板，当怀疑防爆膜不严时，只要将同样直径的PVC透明软胶板覆盖在铁板上，当PVC透明软胶板紧紧吸附，就说明防爆膜存在漏泄点，PVC透明软胶板在外部堵塞了漏泄点，当排汽缸超压时PVC透明软胶板由于压差降低至零，不影响防爆膜的打开泄压，筒罩的高度要保证圆铁翻板顺利打开，停运时拆除筒罩即可对防爆膜检修。
真空提高后所提高的经济效益：附机真空夏季一般在-88KPa左右，经过系统改造可达到-93KPa，每小时可多发0.5MW电量，每年可多发4320MW电量。
在燃机低负荷时，通过IGV方式的投入，燃机的排气温度从465℃提高到565℃，
从而使联合循环的效率最佳化。
【结束语】附机通过一系列的系统改造和运行方式的优化使机组的效率得到了很大的提高。
参考文献：
赵士杭 燃气轮机结构 北京 清华大学出版社
作者简介：
张五一 1970年5月1日 男 单位 大庆油田电力集团燃机电厂发电分厂 毕业于黑龙江省经济管理干部学院
论文作者:张五一
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/3
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