抽真空過(guò)冷原因分析及應(yīng)對(duì)

王 京，曹志偉，馬洪波，董俊平，張 津，武玉瑞

（山西大唐國(guó)際云岡熱電有限責(zé)任公司，山西 大同 037039）

0 引 言

直接空冷系統(tǒng)抽真空過(guò)冷不僅僅發(fā)生在啟動(dòng)階段[1]，在隔絕區(qū)段低于2 ℃投入時(shí)同樣存在類似問(wèn)題，一般可以排除軸封及真空泵效率下降問(wèn)題，重點(diǎn)在于如何有效驅(qū)趕不凝結(jié)氣體。

1 提出問(wèn)題

2019年03月21日機(jī)負(fù)荷控制方式ACE模式，機(jī)組接帶負(fù)荷200 MW，空冷散熱器2、3、4、5列運(yùn)行，空冷散熱器1、6列備用狀態(tài)（排汽隔離閥關(guān)閉；凝結(jié)水門、抽真空門開(kāi)啟）（見(jiàn)圖1），42大機(jī)真空泵運(yùn)行，41、43大機(jī)真空泵備用。

圖1 機(jī)組基本布置形式（六列帶隔離門直接空冷）

2019年03月21日上午機(jī)組準(zhǔn)備做100%負(fù)荷大修前性能試驗(yàn)，08:50聯(lián)系調(diào)度員申請(qǐng)解除4號(hào)機(jī)組ACE負(fù)荷控制模式，申請(qǐng)機(jī)組負(fù)荷至290 MW，08:55機(jī)組負(fù)荷由196 MW逐漸增加至230 MW；09:05啟動(dòng)45磨煤機(jī)，09:08打開(kāi)1、6列空冷進(jìn)汽蝶閥，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)列空冷風(fēng)機(jī)，導(dǎo)致機(jī)組真空沒(méi)有達(dá)到提高的預(yù)期效果，反而使空冷散熱器換熱效果惡化。圖2為1至6列空冷凝結(jié)水管溫度變化趨勢(shì)圖，圖3為1至6列空冷抽真空管溫度變化趨勢(shì)圖，圖4為機(jī)組負(fù)荷、真空、真空泵電流變化趨勢(shì)圖。

圖2 1至6列空冷凝結(jié)水管溫度變化趨勢(shì)

圖3 1至6列空冷抽真空管溫度變化趨勢(shì)

圖4 機(jī)組負(fù)荷、真空、真空泵電流變化趨勢(shì)

由圖2、圖3及圖4各參數(shù)變化趨勢(shì)可知，機(jī)組漲負(fù)荷過(guò)程中，投入1、6列備用空冷段后，隨即啟動(dòng)對(duì)應(yīng)列風(fēng)機(jī)并增加空冷風(fēng)機(jī)頻率，導(dǎo)致機(jī)組真空在-65～-60 kPa維持時(shí)間較長(zhǎng)，沒(méi)有起到提升機(jī)組真空的效果，反而使機(jī)組全部6列空冷凝結(jié)水溫度、抽真空管溫度大幅降低，空冷過(guò)冷度增大，空冷換熱效果惡化。當(dāng)09:49手動(dòng)啟動(dòng)第二臺(tái)真空后情況好轉(zhuǎn)逐步趨于穩(wěn)定。09:08環(huán)境溫度空冷島-2.7 ℃，送風(fēng)機(jī)入口-1.83 ℃；09:49環(huán)境溫度空冷島-1.4 ℃，送風(fēng)機(jī)入口-0.13 ℃，溫度并沒(méi)有大幅波動(dòng)

2 原因分析

（1）機(jī)組負(fù)荷由196 MW快速上漲至290 MW，沒(méi)有提前開(kāi)啟1、6列空冷進(jìn)汽蝶閥進(jìn)行充分預(yù)暖，漲負(fù)荷期間開(kāi)啟1、6列空冷進(jìn)汽蝶閥，在1、6列空冷凝結(jié)水溫均降低4 ℃左右，即啟動(dòng)1、6列空冷風(fēng)機(jī)運(yùn)行，造成空冷過(guò)冷度大。

（2）機(jī)組快速漲負(fù)荷期間，除啟動(dòng)運(yùn)行列停運(yùn)空冷風(fēng)機(jī)外，大幅度增加運(yùn)行列空冷風(fēng)機(jī)頻率，在疊加上備用列空冷風(fēng)機(jī)快速投入，導(dǎo)致機(jī)組全部空冷列凝結(jié)水溫度、抽真空管溫度大幅度降低，過(guò)冷度隨即增大，空冷換熱效果惡化如圖5所示。

圖5 過(guò)冷形成

（3）抽真空和凝結(jié)水溫度同時(shí)降低，負(fù)荷較高時(shí)，不能一味地降低風(fēng)機(jī)頻率。這是因?yàn)樵跈C(jī)組背壓不變的情況下，降低某排風(fēng)機(jī)的頻率，其他風(fēng)機(jī)的頻率將升高，可能影響到其他排的過(guò)冷度，很容易造成真空進(jìn)一步惡化。

3 解決問(wèn)題

（1）備用空冷列進(jìn)汽蝶閥開(kāi)啟后，需進(jìn)行預(yù)熱，等待凝結(jié)水溫、空冷散熱片溫度及抽真空管溫度上漲至正常溫度（正常與排氣溫度偏差10 ℃左右）后，逐步啟動(dòng)空冷風(fēng)機(jī)。

（2）備用列空冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)步驟為先啟動(dòng)逆流段風(fēng)機(jī)，后啟動(dòng)順流段風(fēng)機(jī)。

（3）在備用列進(jìn)汽蝶閥開(kāi)啟后，可根據(jù)機(jī)組真空適當(dāng)停止運(yùn)行列空冷風(fēng)機(jī)，以增加備用空冷列進(jìn)汽量，加快預(yù)熱速度。

（4）在備用列進(jìn)汽蝶閥開(kāi)啟后，可根據(jù)實(shí)際情況，啟動(dòng)備用真空泵運(yùn)行。

（5）當(dāng)環(huán)境溫度低于2 ℃時(shí)，空冷系統(tǒng)的操作及調(diào)整需嚴(yán)格執(zhí)行空冷防凍措施。切記不可使機(jī)組真空大起大落、高頻率少風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，執(zhí)行多風(fēng)機(jī)低頻率的原則。

（6）當(dāng)發(fā)生抽真空過(guò)冷時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)空冷風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式，重新分配各冷卻單元的熱負(fù)荷，用熱蒸汽將空冷管束內(nèi)積聚的不凝結(jié)氣體排擠出去。若仍不能消除抽真空過(guò)冷現(xiàn)象，需通過(guò)啟動(dòng)備用真空泵的方法，進(jìn)一步將散熱面內(nèi)積聚的不凝結(jié)氣體排出。當(dāng)環(huán)境溫度很低時(shí)，即使啟動(dòng)備用真空泵，依然會(huì)出現(xiàn)抽真空過(guò)冷的現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)該提高機(jī)組背壓設(shè)定值，直至抽真空過(guò)冷現(xiàn)象消失。

（7）對(duì)于類似單排管直接空冷機(jī)組，應(yīng)進(jìn)一步完善過(guò)冷保護(hù)，當(dāng)排汽溫度與所有非隔離段的抽真空的平均溫度之差超過(guò)15 ℃，并持續(xù)600 s，自動(dòng)啟動(dòng)第二臺(tái)真空泵，當(dāng)此溫差小于6 ℃，并持續(xù)300 s，自動(dòng)停止。

4 結(jié) 論

抽真空過(guò)冷保護(hù)的優(yōu)化完善對(duì)保證高緯度空冷供熱機(jī)組經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行有極為重要的意義。