直接空冷機組空冷系統(tǒng)查漏及降低凝結(jié)水融氧方法探討

郭江濤

（大唐太原第二熱電廠，山西太原030041）

直接空冷機組空冷系統(tǒng)查漏及降低凝結(jié)水融氧方法探討

郭江濤

（大唐太原第二熱電廠，山西太原030041）

對新投入運行的直接空冷機組在運行中出現(xiàn)真空嚴(yán)密性差、空冷系統(tǒng)存在漏點進(jìn)行有針對性的查漏，并采取措施進(jìn)行堵漏工作，保證機組真空嚴(yán)密性合格，同時保證空冷機組在冬天運行的安全性。凝結(jié)水融氧超標(biāo)對運行機組設(shè)備及運行穩(wěn)定性構(gòu)成威脅，凝結(jié)水融氧標(biāo)準(zhǔn)為100 μg/L。針對新投運機組凝結(jié)水融氧一直超標(biāo)問題進(jìn)行分析，并進(jìn)行系統(tǒng)查漏，同時在滿足機組最大抽汽量的前提下，改造除鹽水補水方式，大幅降低施凝結(jié)水融氧量，保證機組運行穩(wěn)定，設(shè)備安全。

直接空冷系統(tǒng)；真空嚴(yán)密性；凝結(jié)水融氧；漏點

直接空冷凝汽器系統(tǒng)是指擔(dān)負(fù)散熱任務(wù)的空冷凝汽器和軸流風(fēng)機組等，空冷系統(tǒng)能夠同時滿足各個季節(jié)及機組工況變化下的運行要求?？绽滹L(fēng)機采用變頻運行，根據(jù)氣溫和機組真空要求自動進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整，同時對風(fēng)機運行臺數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到機組在最好的經(jīng)濟性下運行。

1 系統(tǒng)簡介

大唐太原第二熱電廠七期2×330 MW機組的排汽冷凝系統(tǒng)采用直接空冷系統(tǒng)。單臺330 MW空冷機組直接空冷系統(tǒng)有28臺風(fēng)機，336片管束，每個風(fēng)機構(gòu)成一個冷卻單元，總共28個。這28個冷卻單元可分為順流單元和逆流單元，其中，順流單元蒸汽從母管來，母管位于冷卻三角的上部，所以蒸汽流向為自上而下，冷卻后凝結(jié)水匯集至冷卻三角下部的凝結(jié)水母管內(nèi)；逆流單元的蒸汽流向為自下而上，真空泵抽掉冷卻三角下部凝結(jié)水母管內(nèi)的不凝結(jié)氣體。在28個冷卻單元內(nèi)，順流單元為20個，逆流單元為8個，保證機組真空和冷卻效果。

我廠330 MW機組空冷島設(shè)置為：汽輪機乏汽經(jīng)排汽裝置后分成4列，分別進(jìn)入4列冷卻三角，每列冷卻三角有7個冷卻單元，布置順序為順—逆—順—順—順—逆—順（從蒸汽分配管入口方向起），汽輪機來汽母管分成4列后位于冷卻三角的上部，真空泵抽逆流冷卻單元的母管也位于三角的上部。冷凝器元件包括平行排列的翅片管。蒸汽在管內(nèi)表面冷凝，同時冷卻空氣橫掠過管外表面。蒸汽分配管箱位于屋頂形管束的頂部，并與作為順流冷凝器的管束焊接在一起。管束下部的接管直接與下聯(lián)箱連接，聯(lián)箱將凝結(jié)水送到凝結(jié)水疏水管道而將蒸汽送到逆流冷凝器管束。所需要的輔助設(shè)施，如凝結(jié)水泵、和抽真空系統(tǒng)設(shè)置在ACC前面的廠房內(nèi)。28臺風(fēng)機由變頻電機驅(qū)動，功率傳遞由齒輪箱完成。凝汽器平臺布置在主廠房外場地，自汽輪機的排汽口至凝結(jié)水泵入口范圍內(nèi)的設(shè)備和管道，主要包括汽輪機排汽管道、二級旁路進(jìn)入空冷散熱器管道、蒸汽分配管及空冷器管束、凝結(jié)水管道（包括凝結(jié)水箱、連接管道、凝結(jié)水再循環(huán)管）、空氣管道、疏水管道、風(fēng)機（包括風(fēng)機、減速箱、電動機）、風(fēng)機平臺及其上的“A”型構(gòu)架、風(fēng)機平臺以下支架、自控系統(tǒng)及儀表、各種管制件（比如閥門）、系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備（比如安全閥、爆破片）、清洗系統(tǒng)。

2 存在問題

我廠七期2臺機組投運以來，空冷系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)漏點，日常運行當(dāng)中出現(xiàn)機組真空嚴(yán)密性差、凝結(jié)水融氧高等問題。我廠地處北方，冬季空冷島防凍本身壓力就大，冷卻三角出現(xiàn)泄漏后更是加重了機組冬季防凍的壓力。為了不使設(shè)備損壞，采用提高機組被壓的運行方式，降低了機組運行的經(jīng)濟性，機組真空嚴(yán)密性差（500 Pa/min以上）。我廠七期2臺機組采用回轉(zhuǎn)隔板結(jié)構(gòu)，單機的對外工業(yè)抽汽量可以達(dá)到150 t/h，由于除鹽水補水量大，在補水過程中，凝結(jié)水融氧量達(dá)到了500 μg/L以上，對機組安全運行構(gòu)成威脅。

3 問題分析及解決方法

以我廠七期#12機為例，針對這些問題進(jìn)行分析，處理問題前，#12汽輪機真空嚴(yán)密性為562 Pa/min，凝結(jié)水融氧為429 μg/L，在進(jìn)行除鹽水補水期間，凝結(jié)水融氧能夠達(dá)到500 μg/L以上。運行當(dāng)中，#12機空冷2列抽空氣溫度比其他兩列低6～8℃。針對以上出現(xiàn)的問題，匯同發(fā)電部一起對軸封供汽進(jìn)行調(diào)整，工程部對凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)、凝泵機封、低壓缸結(jié)合面、低壓安全門等負(fù)壓部位進(jìn)行了檢查，并未發(fā)現(xiàn)漏點，凝結(jié)水融氧值也沒有變化，因此判斷為#12機2列存在漏真空的地方。通過細(xì)致的檢查和判斷，在機組運行當(dāng)中我們得出了找漏的判斷依據(jù)，就是在運行當(dāng)中認(rèn)真堅持逆流段的抽氣溫度，如果有一列溫度偏低，就可以判斷這段可能存在漏點。因此，在#12機組停機檢修中，在機組剛剛打閘后，立即展開對2列漏點的查找工作。因為此時空冷風(fēng)機已停止，機組負(fù)壓維持在75 Pa左右，工作人員登上沖洗用移動樓梯，對溫度偏低的冷卻三角進(jìn)行認(rèn)真檢查，一般漏點均能聽到吸氣的聲音，極易確定漏點。在停機后檢修期間對漏點進(jìn)行了處理，檢驗工作就是在開機時空冷抽真空40 kPa后，再次進(jìn)行找漏，也是用這種“傾聽法”，判斷無漏點后開機運行，#12機真空嚴(yán)密性及凝結(jié)水融氧均有顯著下降，但仍然未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，在機組運行當(dāng)中，我們繼續(xù)對#12機漏點進(jìn)行了仔細(xì)的查找，首先，如果3列均出現(xiàn)漏點，從真空泵抽汽溫度上可以看到明顯的不同，但通過對2列的處理，3列抽汽溫度偏差變得很小，說明3列三角均沒有漏點的存在。據(jù)此我們判斷，漏點出現(xiàn)在3列冷卻三角前的母管上，這樣出現(xiàn)漏點，通過3只管均勻地分配到了3列三角上面，因此抽汽溫度基本相同。我們于2016年#12機組A級檢修時，聘請專業(yè)隊伍對機房外母管進(jìn)行了全面重點的查找，最終漏點發(fā)生在母管的伸縮節(jié)處，并進(jìn)行了處理，修后#12機真空嚴(yán)密性及凝結(jié)水融氧達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。

漏點處理后，新的問題出現(xiàn)了，#12機在冬季供熱期間，除鹽水補水量加大后，凝結(jié)水融氧再次加大，問題出現(xiàn)在除鹽水補水系統(tǒng)設(shè)計的不合理上面。原先機組投產(chǎn)時除鹽水補水方式設(shè)計不合理，排氣裝置內(nèi)補水噴嘴及其布局設(shè)置不合理，原噴嘴為直接在￠159、長4 m的管道上打￠10 mm的孔，而且補水位置在6.3 m的位置，噴出的基本是水柱達(dá)不到除氧條件。為了解決#10機組凝結(jié)水溶氧超標(biāo)問題，在2015年機組A級檢修期間對機組除鹽水補水系統(tǒng)進(jìn)行了改造，改進(jìn)除鹽水補水效果，具體措施有：①改進(jìn)補水方式。原來的補水管位置過低，在補水過程中不能充分加熱，除氧效果不好。因此本次改造中，提高了除鹽水補水的位置，將其置于汽輪機排汽裝置喉部的下方，這個位置的除鹽水補水進(jìn)入排汽裝置后，與汽輪機乏汽接觸較充分，除鹽水易被加熱至飽和溫度后及時排出不溶于水的氧氣，除鹽水經(jīng)過噴嘴霧化后進(jìn)行補水，在補水過程中就完成了除氧的工作。②噴嘴改造。改造前，分別在50 t/h、100 t/h、150 t/h補水流量下對除鹽水泵補水噴嘴進(jìn)行了試驗，在3種流量下，噴嘴的霧化效果均不好，因此，在機組檢修當(dāng)中，對所有的補水噴嘴進(jìn)行了更換，并進(jìn)行了試驗，霧化效果良好，最大補水量達(dá)到了機組150 t/h的設(shè)計要求。③經(jīng)過本次除鹽水補水改造，在機組進(jìn)行大流量補水期間，凝結(jié)水融氧量沒有變化，仍然保持在100 μg/L以下，說明改造效果明顯，改造成功。

4 總結(jié)

#12機對空冷系統(tǒng)的找漏方法及除鹽水補水系統(tǒng)的改造經(jīng)驗運用到了我廠七期同時擴建的另外一臺機組#13機上，也同樣達(dá)到了效果，真空嚴(yán)密性及凝結(jié)水融氧值均達(dá)到優(yōu)良水平。另外，空冷島防凍工作對于地處北方的機組仍然是冬季機組安全運行的重要工作之一，尤其是在供熱期間，我廠七期采用熱泵技術(shù)參與供熱，上島的蒸汽量較少，防凍工作就更是重中之重了。因此在工作中，不僅對冷卻三角及時進(jìn)行查找，還在運行中對停運的逆流風(fēng)機單元進(jìn)行遮擋，同時進(jìn)行退列運行。結(jié)合前面的工作，我廠七期2臺機組在冬季供熱當(dāng)中運行穩(wěn)定，2臺機的真空嚴(yán)密性及凝結(jié)水融氧均在合格范圍內(nèi)并達(dá)到優(yōu)良水平。

〔編輯：劉曉芳〕

TK264.1+1

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.050

2095－6835（2017）19－0050－02