提高2#汽輪機(jī)真空的方法研究與實(shí)施效果

康雪旋

（陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司發(fā)供電分公司，山西陽(yáng)泉045000）

1 發(fā)供電分公司第三熱電廠2#汽輪機(jī)存在的問(wèn)題

由于夏季溫度高，發(fā)供電分公司第三熱電廠2#機(jī)組長(zhǎng)期以來(lái)在5月—8月由于真空過(guò)低只能帶負(fù)荷30 MW以下運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)機(jī)組真空甚至?xí)抵?.076 MPa，最低降至0.073 MPa，負(fù)荷到28 MW。機(jī)組真空偏低這個(gè)問(wèn)題嚴(yán)重制約了機(jī)組的負(fù)荷，甚至降低了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

2 針對(duì)2#汽輪機(jī)存在的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查分析

3月份對(duì)2#機(jī)真空及機(jī)組相應(yīng)的負(fù)荷進(jìn)行了調(diào)查，第三熱電廠2#機(jī)組在投運(yùn)一段時(shí)間后，排汽溫度明顯升高，真空依舊較低。在對(duì)冷凝器進(jìn)行清洗后，其真空值仍達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)。由于背壓上升，機(jī)組出力明顯下降，嚴(yán)重時(shí)影響了機(jī)組出力，對(duì)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生很大影響。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題有：（1）凝汽器循環(huán)水側(cè)結(jié)垢嚴(yán)重，換熱效果不好；（2）射水泵射水抽氣器效率低，1#、2#射水泵和電機(jī)振動(dòng)大，2#射水泵電流高，入口門不能全開；（3）負(fù)壓管道、真空系統(tǒng)有泄漏點(diǎn)。

經(jīng)研究分析，導(dǎo)致以上問(wèn)題的原因有：

（1）射水泵射水抽氣器效率低：1）射水泵運(yùn)行不正常；2）射水抽氣器異常，導(dǎo)致落水管落水封不住真空。

（2）軸封供汽不足：軸封供汽壓力不夠，廠用汽、汽平衡目管壓力不足。

（3）真空泄漏：凝汽器抽空氣系統(tǒng)管道泄漏，后汽封泄漏。

（4）凝汽器換熱效果差：銅管堵塞，銅管破損泄漏。

3 針對(duì)問(wèn)題原因進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)

圍繞導(dǎo)致真空低的第二個(gè)原因做以下工作：由于造成第二個(gè)原因的根本原因是射水泵振動(dòng)大，電流大超限，就地檢查射水泵運(yùn)行振動(dòng)、溫度，核對(duì)運(yùn)行電流、出口壓力。運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)電流160 A，壓力0.03 MPa以上，振動(dòng)不超過(guò)0.07 mm，溫度不超過(guò)65℃；實(shí)際運(yùn)行電流151.4 A，壓力0.033 MPa，振動(dòng)0.045 mm，溫度45℃，不是主要原因。

懷疑落水管落水封不住真空，現(xiàn)場(chǎng)松開連接落水管連接法蘭螺栓后發(fā)現(xiàn)溢水，確認(rèn)水位能抽至相應(yīng)高度并能封住空氣，不是主要原因。

軸封供汽壓力標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為0.08～0.103 MPa，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的報(bào)表核對(duì)，現(xiàn)場(chǎng)母管壓力表為0.45 MPa，經(jīng)過(guò)管道擴(kuò)容傳送供汽，調(diào)整壓力為0.10 MPa，機(jī)組DCS界面遠(yuǎn)傳測(cè)點(diǎn)為0.095 MPa。確定軸封供汽壓力達(dá)標(biāo)，運(yùn)行供汽穩(wěn)定，不是主要原因。

圍繞影響真空低的原因，進(jìn)行真空負(fù)壓系統(tǒng)灌水查漏，使用以下灌水查漏方案：

（1）灌水條件：

1）高壓上缸金屬溫度低于65℃。

2）排汽缸溫度低于40℃，方可停止凝汽器水側(cè)運(yùn)行。

（2）灌水前需做的工作：

1）凝汽器彈簧應(yīng)加裝臨時(shí)支撐。

2）打開凝汽器汽側(cè)人孔門（安全防爆門）。

3）關(guān)閉凝汽器底部放水門。

4）打開4#、5#、6#抽汽電動(dòng)門，關(guān)嚴(yán)1#、2#、3#段抽汽電動(dòng)門，關(guān)閉1#、2#、3#段抽汽管道疏水至擴(kuò)容器疏水門。

5）關(guān)閉1#、2#、3#低加排地溝門，開啟1#、2#、3#低加疏水直通門。

6）打開本體所有疏水至疏水?dāng)U容器的疏水門。

7）關(guān)閉射水抽氣器軸加的抽空氣門。

8）開啟凝汽器抽汽管道底部疏放水門。

9）聯(lián)系化水準(zhǔn)備好充足的除鹽水。

10）注水前凝結(jié)水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)檢修完畢，本體疏水檢修完畢。

11）放盡1#機(jī)凝汽器循環(huán)水存水，打開凝汽器水側(cè)人孔門。

12）負(fù)壓區(qū)管道要搭架。

（3）灌水步驟：

1）開啟除鹽水至凝汽器的補(bǔ)水手動(dòng)門。

2）啟動(dòng)除鹽泵，通過(guò)除鹽水至凝汽器的補(bǔ)水調(diào)門控制給凝汽器補(bǔ)水量。

3）派專人在就地觀察汽側(cè)人孔門，灌水到轉(zhuǎn)子下隔板高50 mm處。

4）灌水后派專人及檢修人員共同檢查處于真空狀態(tài)下的管道、閥門、法蘭結(jié)合面、焊縫、堵頭、凝汽器冷卻水管的脹口等處是否有泄漏，凡是有漏點(diǎn)的地方應(yīng)記錄好，并維持水位低于漏點(diǎn)處進(jìn)行焊接處理，處理后繼續(xù)灌水進(jìn)行查漏，包括：凝汽器底部放水門，多級(jí)水封回水管，給水泵的密封水回水總門，凝結(jié)泵入口管及法蘭、入口門、反沖洗門、排污門，凝結(jié)泵的機(jī)械密封，除鹽水補(bǔ)水調(diào)門、手動(dòng)門及其法蘭，1#、2#、3#低加大法蘭、水位計(jì)連接管道法蘭、排污門，1、2、3段抽汽逆止門前后疏水門盤根法蘭，4、5、6段抽汽抽汽管、抽汽逆止門、逆止門前后疏水門、盤根、法蘭，各段抽汽逆止門保護(hù)水管道、閥門，凝汽器抽汽管道及疏水門盤根、法蘭，軸加抽汽管道及疏水門盤根、法蘭，凝汽器銅管。

5）灌水完畢后應(yīng)將凝汽器汽側(cè)和處于負(fù)壓區(qū)的各段抽汽管道的存水放干，恢復(fù)凝汽器汽側(cè)人孔門和水側(cè)人孔門，拆除臨時(shí)安裝支撐。

現(xiàn)場(chǎng)觀察、看濕度表：（1）使用紙張和用手檢查后軸封供汽確定未發(fā)現(xiàn)有向內(nèi)吸氣現(xiàn)象；（2）檢查發(fā)現(xiàn)未損壞。

抽樣檢查檢測(cè)銅管壁厚、外形觀察，銅管初始壁厚為1 mm，抽樣8根測(cè)壁厚為：2.4 mm、2.2 mm、2.3 mm、2.2 mm、2.5 mm、2.4 mm、2.2 mm、2.1 mm。針對(duì)2#機(jī)組真空低的問(wèn)題，首先要對(duì)其凝汽器進(jìn)行沖洗，經(jīng)過(guò)對(duì)其整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)的沖洗、處理，最后復(fù)查合格。東西兩側(cè)循環(huán)水進(jìn)行沖洗，48 h后沖洗出大量泥沙，說(shuō)明循環(huán)水側(cè)結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象較為嚴(yán)重。

故堵塞嚴(yán)重是造成真空低的主要原因也是直接原因，系統(tǒng)管道破損泄漏也進(jìn)一步加劇了真空低現(xiàn)象。

4 針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)銅管內(nèi)壁雜物、泥沙堵塞，管壁厚度增加的問(wèn)題采取的措施：分別對(duì)2#機(jī)凝汽器東西兩側(cè)進(jìn)行酸洗，并在酸洗后清水清洗同時(shí)清理泥沙，抽出所有銅管，更換為TP304不銹鋼管。針對(duì)銅管破損問(wèn)題采取的措施：封堵46根破損銅管。

2#汽輪機(jī)使用N-2000型凝汽器，設(shè)計(jì)冷卻面積為2 000 m2，由φ25 mm×1 mm×7 200 mm×3 008根HSn70-1和φ25 mm×1 mm×7 200 mm×642根BFe30-1-1銅管組成。2017年4月1日開始，真空降低大，同時(shí)凝結(jié)水頻繁出現(xiàn)5～10 μmol/L硬度，經(jīng)分析，原因?yàn)槟縻~管結(jié)垢、滲漏。4月15日汽機(jī)專業(yè)采取緊急措施處理2#凝汽器滲漏，4月16日—24日凝結(jié)水無(wú)硬度，但4月25日開始又不同程度出現(xiàn)硬度。

2017年5月13日開始2#機(jī)C級(jí)檢修，將凝汽器銅管更換為TP304不銹鋼管，規(guī)格為φ25 mm×0.5 mm×7 200 mm×3 008根和φ25 mm×0.7 mm×7 200 mm×642根。

5 效果分析

（1）上述方案經(jīng)實(shí)施，2017年5月22日啟機(jī)后，實(shí)際可以抽真空到0.082 MPa。凝汽器銅管更換為不銹鋼管后，機(jī)組接帶負(fù)荷能力明顯提升，平均可維持在32 MW，在運(yùn)行工況及其他條件基本相近的情況下，機(jī)組真空由-0.075 MPa提高到-0.082 MPa，提升了6%。凝汽器銅管更換后，凝結(jié)水硬度為0 μmol/L，水質(zhì)有了大幅提升，端差下降12℃以上，換熱效果明顯提高。

（2）經(jīng)濟(jì)效益：真空每提高1%，熱耗則減少約1%。背壓降低了5～7 kPa，則保守估算熱耗減少3.7%左右。2#機(jī)每月燒煤1.2萬(wàn)t左右，則熱耗3.7%便是947.5 t；1 t煤保守估算300元，則每月節(jié)約資金在28.425萬(wàn)元。真空由-0.075 MPa提高至-0.082 MPa，負(fù)荷由28 MW提高至32 MW，保證了供電，降低了外購(gòu)電量。

（3）社會(huì)效益：本次QC著重解決了2#機(jī)真空低的問(wèn)題，同時(shí)處理了階段性的水質(zhì)問(wèn)題，有效提高了凝汽器的工作能力，保證了機(jī)組的發(fā)電量。