某环保电厂启动过程中掉真空致停机的问题分析及处理

曾庭

摘  要：目前国内垃圾焚烧环保发电已经为“减量化、无害化、资源化”处置生活垃圾的最佳方式。某环保项目采用垃圾焚烧发电，建设规模为2条日处理能力为600t的城市生活垃圾焚烧线+2台12MW中温中压抽凝式汽轮发电机组。文章就该电厂汽轮机在调试过程中真空系统出现的问题进行了分析，并提出了解决方法。

关键词：真空泵;热井;凝汽器

中图分类号：TM62     文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）29-0141-02

Abstract： At present， domestic waste incineration and environmental protection power generation has been the best way to dispose of domestic waste by "reduction， harmlessness and resource utilization". An environmental protection project uses municipal solid waste incineration to generate electricity， building two municipal solid waste incineration lines with a daily treatment capacity of 600t and two 12MW medium temperature and medium pressure extraction turbogenerator sets. In this paper， the problems of vacuum system in the debugging process of steam turbine in this power plant are analyzed， and the solutions are put forward.

Keywords： vacuum pump; heat well; condenser

1 概述

在垃圾焚烧发电厂设备中，真空系统能保证在进入汽机时，主蒸汽由喷嘴喷出到真空环境膨胀做更多的功，以维持汽机的排气压力，增加经济性。

2 系统简介

2.1 真空系统及凝结水系统图

2.2 真空泵系统图（见图2）

2.3 工作原理描述

真空系统及凝结水系统（见图1）工作原理：主蒸汽通过主汽阀进去汽轮机做功，做完功的乏汽排入凝汽器被冷却后形成凝结水，凝结水再通过凝结水泵被输送至除氧器。为了保证蒸汽进去汽轮机后做更多的功，凝汽器被真空泵抽成高度真空。

真空泵系统（见图2）工作原理[1]：凝汽器及汽缸内的空气（汽气混合物）被真空泵抽出，进入真空泵气水分离器，气从分离器上部排出，水沉淀在分离器下部，水位高时溢流排走。

3 机组启动过程中出现的问题及采取的措施

问题描述#1机组调试期间，汽轮机第一次启动过程中，开启后缸喷水减温和除盐水补水一段时间后，发现凝汽器真空下降（由-93kPa将至-81kPa），且运行的A真空泵入口管道异响声强烈。

第一次问题分析：根据A真空泵入口管道的异响声，怀疑真空泵入口滤网片未安装，在机组启动初期，可能汽缸及凝汽器内部洁净度差，颗粒较多，在没有滤网片过滤的情况下，真空泵在吸气时，产生异响声，同时影响真空泵运行而导致真空下降。

第一次处理：为保证运行，切换备用泵B真空泵运行。同时为检查真空泵入口滤网片是否安装，将A真空泵入口图纸显示应装滤网所在的法兰解开，发现已经安装滤网，且滤网表面较干净，同时解开法兰时，伴有大量水排出。

第一次处理结果：切换到B真空泵运行后，真空恢复正常，但运行一段时间后，真空又开始下降，同样B真空泵入口管道异响声强烈，同样检查B真空泵已经安装滤网片，滤网表面较干净，同时解开法兰时伴有大量水产生。由此可见，造成真空下降的原因不是汽缸及凝汽器洁净度和真空管滤网片造成的。

第二次问题分析：根据第一次处理的措施及效果来看，真空泵在运行时，泵入口真空管道从凝汽器吸入过多的水，导致大量的水在真空泵入口管段沉积，影响真空泵吸气，导致机组真空下降。为了分析沉积水是怎么进入真空泵入口管道的，查看图纸后，怀疑凝汽器出厂时，凝汽器内真空管道管口挡水板未安装，开启后缸喷水减温和除盐水补水后，水通过真空管道被吸到真空泵吸入口并沉积下来，影响真空泵抽气，导致机组真空下降。

第二次处理：为验证第二次问题分析的可能原因，试运指挥部决定停机，并通知施工方用火焊将凝汽器上的真空管道接口割开检查，检查发现内部管口存在挡水板，由此可见，造成机组真空下降的原因也不是入口挡水板造成的。

第二次处理结果：造成机组真空下降的原因也不是入口挡水板造成的。

第三次问题分析：汽机专业组再次比对现场和相关图纸，发现凝气器与热井之间有两根平衡聯络管未安装（见图3）。同时查阅相关资料了解到，小机组凝汽器与大机组不同（大机组凝汽器与热井是一个整体），而本工程采用的是某汽轮机厂生产的小机组（中温中压）凝汽器，此凝汽器与热井之间的接口口径只有DN300，而热井筒径却有DN1000。在凝气器与热井之间的两根平衡联络管未安装的情况下，可能导致凝汽器内的凝结水在负压条件下，水容易在凝汽器与热井接口处形成水封效果，凝结水无法顺畅地输至热井，随着汽缸排汽在凝汽器内逐步凝结，加之后缸喷水和除盐水补水，使凝汽器水位加速上升至凝汽器真空管道抽气口，水通过抽气口进入真空泵入口，产生异响声，影响真空泵出力，真空下降。

第三次处理：要求施工方按照图纸要求的尺寸及位置，完善凝气器与热井之间两根平衡联络管的安装（见图4），再次启动汽轮机，真空恢复正常。同时完善#2机组凝气器与热井之间两根平衡联络管，后续在#2机组启机过程中，未发现此类问题。

4 结束语

经过此次事件暴露出如下问题：（1）施工单位技术水平及责任心不强，未能理解图纸显示的两根平衡管的作用，以为无特殊用途而在施工过程中擅自取消此管道;（2）调试单位对整套启动前系统条件检查不到位，启机前未能发现平衡管未安装;（3）管理方对施工和调试过程管控不到位，启机前未能发现平衡管未安装。

参考文献：

[1]郑永生.水环真空泵常见故障研究分析[Z].阳煤集团.

[2]南京汽轮电机厂.凝汽器及热井立面图[Z].