抽真空过冷原因分析及应对

2019-09-13曹志伟马洪波董俊平武玉瑞

通信电源技术 2019年8期

关键词：凝结水真空泵真空

王京，曹志伟，马洪波，董俊平，张津，武玉瑞

（山西大唐国际云冈热电有限责任公司，山西大同 037039）

0 引言

直接空冷系统抽真空过冷不仅仅发生在启动阶段[1]，在隔绝区段低于2 ℃投入时同样存在类似问题，一般可以排除轴封及真空泵效率下降问题，重点在于如何有效驱赶不凝结气体。

1 提出问题

2019年03月21日机负荷控制方式ACE模式，机组接带负荷200 MW，空冷散热器2、3、4、5列运行，空冷散热器1、6列备用状态（排汽隔离阀关闭；凝结水门、抽真空门开启）（见图1），42大机真空泵运行，41、43大机真空泵备用。

图1 机组基本布置形式（六列带隔离门直接空冷）

2019年03月21日上午机组准备做100%负荷大修前性能试验，08:50联系调度员申请解除4号机组ACE负荷控制模式，申请机组负荷至290 MW，08:55机组负荷由196 MW逐渐增加至230 MW；09:05启动45磨煤机，09:08打开1、6列空冷进汽蝶阀，启动对应列空冷风机，导致机组真空没有达到提高的预期效果，反而使空冷散热器换热效果恶化。图2为1至6列空冷凝结水管温度变化趋势图，图3为1至6列空冷抽真空管温度变化趋势图，图4为机组负荷、真空、真空泵电流变化趋势图。

图2 1至6列空冷凝结水管温度变化趋势

图3 1至6列空冷抽真空管温度变化趋势

图4 机组负荷、真空、真空泵电流变化趋势

由图2、图3及图4各参数变化趋势可知，机组涨负荷过程中，投入1、6列备用空冷段后，随即启动对应列风机并增加空冷风机频率，导致机组真空在-65～-60 kPa维持时间较长，没有起到提升机组真空的效果，反而使机组全部6列空冷凝结水温度、抽真空管温度大幅降低，空冷过冷度增大，空冷换热效果恶化。当09:49手动启动第二台真空后情况好转逐步趋于稳定。09:08环境温度空冷岛-2.7 ℃，送风机入口-1.83 ℃；09:49环境温度空冷岛-1.4 ℃，送风机入口-0.13 ℃，温度并没有大幅波动

2 原因分析

（1）机组负荷由196 MW快速上涨至290 MW，没有提前开启1、6列空冷进汽蝶阀进行充分预暖，涨负荷期间开启1、6列空冷进汽蝶阀，在1、6列空冷凝结水温均降低4 ℃左右，即启动1、6列空冷风机运行，造成空冷过冷度大。

（2）机组快速涨负荷期间，除启动运行列停运空冷风机外，大幅度增加运行列空冷风机频率，在叠加上备用列空冷风机快速投入，导致机组全部空冷列凝结水温度、抽真空管温度大幅度降低，过冷度随即增大，空冷换热效果恶化如图5所示。

图5 过冷形成

（3）抽真空和凝结水温度同时降低，负荷较高时，不能一味地降低风机频率。这是因为在机组背压不变的情况下，降低某排风机的频率，其他风机的频率将升高，可能影响到其他排的过冷度，很容易造成真空进一步恶化。

3 解决问题

（1）备用空冷列进汽蝶阀开启后，需进行预热，等待凝结水温、空冷散热片温度及抽真空管温度上涨至正常温度（正常与排气温度偏差10 ℃左右）后，逐步启动空冷风机。

（2）备用列空冷风机启动步骤为先启动逆流段风机，后启动顺流段风机。

（3）在备用列进汽蝶阀开启后，可根据机组真空适当停止运行列空冷风机，以增加备用空冷列进汽量，加快预热速度。

（4）在备用列进汽蝶阀开启后，可根据实际情况，启动备用真空泵运行。

（5）当环境温度低于2 ℃时，空冷系统的操作及调整需严格执行空冷防冻措施。切记不可使机组真空大起大落、高频率少风机的运行，执行多风机低频率的原则。

（6）当发生抽真空过冷时，通过调节空冷风机运行方式，重新分配各冷却单元的热负荷，用热蒸汽将空冷管束内积聚的不凝结气体排挤出去。若仍不能消除抽真空过冷现象，需通过启动备用真空泵的方法，进一步将散热面内积聚的不凝结气体排出。当环境温度很低时，即使启动备用真空泵，依然会出现抽真空过冷的现象，此时应该提高机组背压设定值，直至抽真空过冷现象消失。

（7）对于类似单排管直接空冷机组，应进一步完善过冷保护，当排汽温度与所有非隔离段的抽真空的平均温度之差超过15 ℃，并持续600 s，自动启动第二台真空泵，当此温差小于6 ℃，并持续300 s，自动停止。