真空系統(tǒng)優(yōu)化分析及調(diào)整

劉國亮

（國電宿州（第二）熱電有限公司 234000）

摘 要：從真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等方面，分析影響汽輪機(jī)真空度的種種原因，采取了相應(yīng)對策，同時考慮到運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，對機(jī)組進(jìn)行改良，制定措施，實(shí)施效果良好。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；真空；射水泵；經(jīng)濟(jì)性

國電宿州熱電有限公司#4機(jī)C120/N137.5-13.24/535/535/0.981型超高壓、一次中間再熱、雙缸、雙排氣、單軸、單抽、凝汽式汽輪機(jī)。近幾年來運(yùn)行真空一直偏低，汽輪機(jī)真空降低，不僅降低機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，更為嚴(yán)重的是真空下降，將直接影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和機(jī)組的負(fù)荷，真空每降低1千帕，機(jī)組的出力將會降低2MW，甚至更多。為此，我們運(yùn)行部聯(lián)合檢修部成立小組，合理解決真空問題。經(jīng)調(diào)查分析得出因果圖如下：

我廠于2006年#4機(jī)組投產(chǎn)，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)真空低，嚴(yán)密性試驗(yàn)結(jié)果為每分鐘大約下降800Pa，端差達(dá)到近10℃ ，嚴(yán)重不符合最佳真空，對機(jī)組安全性有很大威脅。我們根據(jù)圖表一列出的影響凝汽器真空的因素，制定計(jì)劃，利用大、小修的時間段，對與負(fù)壓相關(guān)的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行隔離查找，如軸加U型管、高加疏水?dāng)U容器、二級旁路以及三級旁路等灌水找漏，逐個排查。對每一個可能進(jìn)行論證，收集了大量精確的數(shù)據(jù)。我們對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算，并與#3機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，取得了一定成果。這也正是我廠目前的現(xiàn)狀。

1、2008年10月，我們發(fā)現(xiàn)高壓軸封至六抽（#2低加）開度較大，而高壓軸封壓力較小，空氣沿高壓軸端進(jìn)入處于負(fù)壓系統(tǒng)的六級抽汽，是造成真空降低的主要原因。關(guān)小回汽后，真空明顯上升，約2kPa，端差降低5℃，進(jìn)行真空嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為每分鐘下降260Pa，實(shí)驗(yàn)合格。

分析比較活動完成前后的真空，自#4機(jī)投產(chǎn)以來，真空首次合格。我們在接下來的時間內(nèi)繼續(xù)觀察，看真空能否長時間保持穩(wěn)定。

2、在運(yùn)行一段時間后發(fā)現(xiàn)真空多次出現(xiàn)波動，我們按照上次排查的順序進(jìn)行重新灌水檢查。檢查到軸加U型管處發(fā)現(xiàn)，水位正常，但經(jīng)過測量疏水管溫度判斷，此水位為假水位。挺急后做實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，軸加U型管處的水位確實(shí)為假水位，U型管處已經(jīng)沒有水了。

經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)，可能是負(fù)壓將軸加U型管內(nèi)的水拉出，造成U型管失水。U型管失水后，空氣沿U型管直接進(jìn)入凝汽器，造成真空下降，因此凝汽器真空有時會出現(xiàn)波動。

通過對比國內(nèi)外電廠的資料，以及最新的科技技術(shù)，我們提出將U型管改裝成汽液兩相流疏水器的意見。同時利用大修時進(jìn)行改裝，在機(jī)組重新啟動后，運(yùn)行一段時間發(fā)現(xiàn)真空穩(wěn)定，再沒出現(xiàn)過波動。這項(xiàng)舉措大大提高了機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)性。

運(yùn)行一個月以后，#4機(jī)多次出現(xiàn)#2瓦振動突增現(xiàn)象，最嚴(yán)重的一次造成跳機(jī)。為此，我們進(jìn)行排查。發(fā)現(xiàn)軸封處有水汽冒出，#2瓦振動大，不知道是局部積水大軸受冷還是軸加疏水器水位偏高。對此我們打開軸封回汽母管疏水至凝汽器管路，略有緩解。增加2臺軸加風(fēng)機(jī)，效果不明顯。

最后我們研究小組認(rèn)為是因?yàn)槭杷鞯乃黄?，大約為2/3，使軸封汽不暢，造成#2瓦振動突增，小組計(jì)劃此次小修時改低。

以上改造完成后，我們對機(jī)組進(jìn)行再一次的灌水檢查，對負(fù)壓相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行隔離排查，結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。自此，機(jī)組運(yùn)行正常，真空穩(wěn)定，機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)性得到保證。

與此同時我為保證#4機(jī)在最佳真空下運(yùn)行，消除事故隱患，特此提出提高電廠經(jīng)濟(jì)效益的措施：兩臺機(jī)組共用一臺射水泵，節(jié)約廠用電。對#4機(jī)抽真空系統(tǒng)的改造。正常運(yùn)行時兩臺機(jī)組各用一臺射水泵，廠用電量大，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低。上表為#4機(jī) 1～5月份凝汽器端差和真空值調(diào)查表。

經(jīng)過研究小組的討論研究，確立了一下兩個目標(biāo)：第一，通過對射水泵抽汽器的檢修，提高射水泵抽汽器的工作能力，提高機(jī)組真空；第二，為兩臺機(jī)組共用一臺射水泵創(chuàng)造條件，節(jié)約廠用電，節(jié)能降耗。 在將#4機(jī)凝汽器真空提高到-97.42的同時實(shí)現(xiàn)兩臺機(jī)組共用一臺射水泵。

由專工及班組技術(shù)骨干組成，為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)提供了可靠的技術(shù)保障。技改空氣管路，對機(jī)組、電廠意義重大，堅(jiān)定了我們成員的信心。并確立了目標(biāo)的可行性。根據(jù)所選課題和我們廠的實(shí)際情況，分析影響#4機(jī)真空的環(huán)節(jié)，經(jīng)調(diào)查分析得出因果圖：

本小組成員根據(jù)調(diào)查得出的因果圖，通過反復(fù)試驗(yàn)，分段分布進(jìn)行，對諸因素加強(qiáng)分析，采用排除法，排除了閥瓣損壞、循環(huán)水系統(tǒng)異常和真空系統(tǒng)管道泄露的因素，得出結(jié)論：一、射水泵工作能力不強(qiáng)，影響真空。二、射水抽氣器進(jìn)水高度不夠，速度能不夠，進(jìn)而影響真空。由結(jié)論我們制定了對策如下表。同時我們制定了四點(diǎn)措施：1、加強(qiáng)班組管理，開展指標(biāo)競賽，加強(qiáng)技能培訓(xùn)，提倡節(jié)能降耗；2、利用#4機(jī)小修機(jī)會，對射水泵進(jìn)行檢修，發(fā)現(xiàn)射水泵抽汽器噴嘴堵了一個雜物，對雜物進(jìn)行進(jìn)行清理；3、把射水泵抽汽器進(jìn)水管高度提高一米，用以提高進(jìn)水的速度能，提高射抽抽空氣能力；4、#4機(jī)本來有兩臺射水泵，一臺運(yùn)行一臺備用，為了響應(yīng)國家的號召，把其中一臺射水泵改為真空泵。

在四個措施實(shí)施后，我們對凝汽器真空進(jìn)行了調(diào)查、分析，發(fā)現(xiàn)，凝汽器真空由原來的-95.6kPa提高到-96.50kPa。雖然真空提高了，但是沒有達(dá)到目標(biāo)值。

我們對此分析原因，對影響#4機(jī)真空的環(huán)節(jié)，又進(jìn)行了一次細(xì)致的調(diào)查、研究，排除了閥瓣損壞和水溫高問題，我們發(fā)現(xiàn)，#4機(jī)真空系統(tǒng)的空氣管道存在問題：現(xiàn)場空氣管道彎頭較多，積水所致；真空管路存在一段U型管路，運(yùn)行一段時間必然會產(chǎn)生積水，有積水后，空氣流通阻力將明顯增大，影響真空 。對此我們再次制定了對策。同時也相應(yīng)制定三個措施：1、去除空氣管路的彎頭，用直管路代替。對于不方便施工成直管路的，盡量增大彎頭的彎度，減少積水；2、管路優(yōu)化改造，去除U型管段，在原管段低處增加疏水。避免管道存在積水后，空氣流通阻力增大，影響機(jī)組真空；3、在#3機(jī)和#4機(jī)射水泵抽汽器出口安裝一聯(lián)絡(luò)閥，實(shí)現(xiàn)兩臺機(jī)組共用一臺射水泵，節(jié)約廠用電。

本小組第二次對真空系統(tǒng)后，對凝汽器端差和真空調(diào)查的結(jié)果為：

在活動前-95.6 ； 第一次活動后-96.5；目標(biāo)值-97.42；第二次活動-97.41。我們的目標(biāo)基本達(dá)到了。

在完成之后我們小組又制定了一系列鞏固措施：（1）每周四進(jìn)行一次凝汽器真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，不合格進(jìn)行查漏；（2）設(shè)備大、小修時進(jìn)行凝汽器水側(cè)、汽側(cè)灌水檢查，查看凝汽器銅管及本體有沒有漏點(diǎn)；（3）大小修時進(jìn)行凝汽器清洗，清洗銅管內(nèi)壁及循環(huán)水回水管道；（4）加強(qiáng)對膠球設(shè)備的監(jiān)視，記錄每次收球數(shù)目。

總結(jié)，我們通過對#4機(jī)整個系統(tǒng)查找原因并對相關(guān)問題采取了一系列的措施，經(jīng)過我們大家的努力，機(jī)組真空提高了，并能夠穩(wěn)定運(yùn)行。在此同時，我們?yōu)楣?jié)約電耗，提高經(jīng)濟(jì)性，對系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)改造，最終實(shí)現(xiàn)了我們所期待的目標(biāo)值，成功的完成了對#4機(jī)真空系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整，為國電宿州熱電公司節(jié)能降耗創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。