间接空冷机组同负荷下真空偏低的分析与处理

2020-10-22梁鹏

冶金动力 2020年9期

梁鹏

（酒钢集团能源中心，甘肃嘉峪关 735100）

引言

2016 年5 月份，随着环境温度上升，某电厂2×350 MW 机组间冷塔换热效果降低，凝汽器真空下降。新#5机组与新#6机组负荷相同情况下，凝汽器真空偏低2 kPa 以上。新#5 机凝汽器真空异常偏低，严重影响机组高温天气带负荷能力，同时使机组发电煤耗增加，机组经济性下降。为此必须找到凝汽器真空偏低之原因，并结合机组检修进行彻底处理。

1 间接空冷系统简介

某电厂2×350 MW 机组配置2 座自然通风间冷塔，采用一机一塔形式配置，循环水系统按照单元制布置，每台机组配3台循环水泵。

间冷塔系统主要由充、排水系统（由地下水箱、充水泵、充/排水管道和阀门组成），稳压补水系统（由补水泵、高位膨胀水箱以及管道组成），空冷散热器系统（由铝管铝翅片散热器，百叶窗及百叶窗执行器，密封圈组成），循环水系统（由循环水泵，扇区进、出水阀门，扇区泄水阀，扇区旁路阀，紧急泄水阀组成），排汽系统（由自动排空气阀，排汽立管组成），清洗系统（由清洗泵，清洗喷头、清洗架、导轨、连接件组成）。

汽轮机低压缸排汽和给水泵汽轮机排汽一同进入不锈钢管的表面式凝汽器，由循环水进行冷却凝结，凝结水汇于凝汽器底部热井，由凝结水泵送回汽轮机回热系统中，形成凝汽器汽测系统闭式循环。

循环水在凝汽器换热后经循环水泵升压进入间冷塔散热器，经空气冷却后的循环水再回到表面式凝汽器中冷却汽轮机低压缸排汽和给水泵汽轮机排汽，形成凝汽器水测系统闭式循环。其流程如图1所示。

图1 间接空冷机组原则性汽水系统

2 原因分析

2.1 真空泵运行参数分析

2016 年6 月12 日，经对新#5 机真空泵运行参数与新#6 机对比，真空泵泵体温度与工作液冷却前后温度基本一致，判断为真空泵工作状态正常。数据分析见表1、表2。

表1 新#5机真空泵相关参数记录

表2 新#6机真空泵相关参数记录

2.2 真空严密性试验

2016 年6 月19 日新#5 机停机临检前做真空严密性试验，试验结果：124 Pa/min。第二台真空泵启动前后机组的背压基本没有变化，说明新#5 机相同负荷下真空偏低，并不是由于真空系统泄漏造成的。

2.3 排查机组内漏阀门

抽汽或本体疏水系统的阀门内漏，将会造成大量蒸汽不做功直接排至凝汽器，增加了凝汽器的热负荷和冷源损失，使凝汽器真空下降，机组发电热耗率增加，对机组经济性影响很大。使用热成像仪对内漏阀门进行排查，如图2所示。

图2 使用热成像仪排查内漏阀门

以表3为依据，对新#5机内漏阀门进行排查，结果如表4所示，共有10台阀门内漏，其中有8台属于严重内漏，2台属于一般内漏。

表3 根据管壁温度判断阀门内漏的依据 ℃

表4 新#5机内漏阀门统计

2.4 间冷扇区清洁度分析

通过整理新#5、#6 机组运行数据，选取当天昼夜负荷相同的工况进行数据对比发现，新#5、#6 机背压差值均是白天大于夜间，说明新#5 机背压偏高和环境温度有着直接关系，环境温度越高，新#5、#6机背压偏差值越大。可见新#5 机间冷塔扇区清洁度降低是新#5 机背压偏高的主要原因。数据分析见表5。

表5 新#5、#6机同工况下昼夜背压对比表

3 解决对策

3.1 内漏阀门治理

3.1.1 对于一般内漏阀门，结合机组检修解体研磨处理，并通过吃线验收确保阀门的严密性良好，如图3所示。

3.1.2 对于严重内漏阀门，结合机组检修选择高质量的阀门进行更换处理，接有效的减少阀门的内漏现象，如图4所示。

图3 研磨内漏阀门后吃线验收

图4 更换严重内漏阀门

3.1.3 机组启动后对高压阀门进行热紧，防止阀门存在渗漏长期运行后造成冲刷泄漏。

3.2 对间冷塔扇区彻底清洗两遍

间冷塔散热器的清洁度对凝汽器真空，特别是夏季工况下的凝汽器真空有着非常大的影响。某电厂2×350 MW 机组地处西北，常年有风沙天气，空气中的灰尘、飘尘、悬浮颗粒都逐渐地吸附在间冷塔散热器上，散热器的空气间隙被灰垢堵塞。在增加换热热阻的同时也减小了散热器翅片间的空气流通面积，从而使循环冷却水与空气的换热效果下降，间冷塔扇区回水温度升高，进而影响凝汽器真空下降，汽轮机冷源损失增加，机组的带负荷能力受限。间冷塔散热器的清洁度对凝汽器真空的影响程度随着机组负荷的增加和环境温度的升高而显著增大。

因夏季工况下，间冷塔内温度较高（超过50 ℃），扇区清洗时，上部水未流下便在高温散热器上蒸发，高压低流量的清洗水无法将扇区清洗干净。所以结合机组检修，24 h 不间断清洗耗时16天，对间冷塔扇区彻底清洗两遍。见图5。