徐新果

（浙能紹興濱海熱電有限責(zé)任公司，浙江紹興312073）

300 MW機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中低真空的原因分析

徐新果

（浙能紹興濱海熱電有限責(zé)任公司，浙江紹興312073）

浙能紹興濱海熱電有限責(zé)任公司1號(hào)機(jī)組在A級(jí)檢修結(jié)束后的啟動(dòng)過(guò)程中，出現(xiàn)由于真空低而不得不停機(jī)檢查的情況。通過(guò)檢查、分析，查明了造成真空低的原因，有針對(duì)性地采取了措施，保證了機(jī)組的正常啟動(dòng)和安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

啟動(dòng)過(guò)程；凝汽器；真空低；原因分析；結(jié)冰

1 經(jīng)過(guò)

浙能紹興濱海熱電有限責(zé)任公司1號(hào)機(jī)組為300 MW亞臨界機(jī)組，汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠制造的C280/N300-16.7/538/538型抽汽凝汽式汽輪機(jī)。2013年1月7日，1號(hào)機(jī)組A修后進(jìn)入啟動(dòng)階段，21∶23，啟動(dòng)2臺(tái)水環(huán)式真空泵對(duì)凝汽器進(jìn)行抽真空。從21∶23啟動(dòng)真空泵到22∶36，凝汽器真空以約1 kPa/min的速度上升，22∶36之后真空上升的速度比較緩慢，最后停留在80.24～80.41 kPa，經(jīng)多方調(diào)整無(wú)效，真空值不再上升。

針對(duì)1號(hào)機(jī)組凝汽器真空值達(dá)不到要求的情況，對(duì)可能影響凝汽器真空的各種原因，組織技術(shù)人員進(jìn)行分析。

1.1 真空泵運(yùn)行情況

檢查真空泵情況，真空泵電流正常（250～255 A），現(xiàn)場(chǎng)檢查真空泵振動(dòng)情況、運(yùn)轉(zhuǎn)聲音、冷卻水情況等均正常。

1.2 真空系統(tǒng)泄漏

（1）現(xiàn)場(chǎng)檢查：檢查真空泵進(jìn)口管道情況，對(duì)真空泵進(jìn)口管道的所有法蘭和接口進(jìn)行聽(tīng)、摸檢查及包保鮮膜，均未發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象；對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，也未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。另外，在機(jī)組啟動(dòng)前也曾進(jìn)行凝汽器壓水查漏，所有可疑的漏點(diǎn)均已處理。

（2）數(shù)據(jù)分析：凝結(jié)水泵出口凝結(jié)水溶氧維持在51 μg/L左右，沒(méi)有明顯突變情況；真空泵電流250～255 A，與正常運(yùn)行時(shí)基本一致。檢查軸封系統(tǒng)各參數(shù)，均無(wú)異常。

（3）檢查真空泵氣水分離器排氣口的排氣情況：如果真空系統(tǒng)有漏空氣的情況，當(dāng)凝汽器真空穩(wěn)定在某一個(gè)數(shù)值時(shí)，說(shuō)明漏入凝汽器的空氣量與通過(guò)真空泵排到大氣中的空氣量形成了一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。而通過(guò)真空泵排到大氣中的空氣，都會(huì)由真空泵氣水分離器排氣口排出。檢查確認(rèn)真空泵氣水分離器排氣口的排氣量非常微小，與正常運(yùn)行的2號(hào)機(jī)組的真空泵沒(méi)有明顯區(qū)別。

1.3 真空泵進(jìn)口管道堵塞

每臺(tái)真空泵進(jìn)口管道上都有電動(dòng)隔離閥、氣動(dòng)隔離閥、濾網(wǎng)和逆止閥各1只，只要其中任何一個(gè)地方卡澀或堵塞，都會(huì)影響真空泵的正常工作。由于抽真空初期啟動(dòng)了2臺(tái)真空泵運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)檢查真空泵運(yùn)行情況正常、真空泵氣水分離器排氣口的排氣情況正常。因此，可排除真空泵進(jìn)口電動(dòng)隔離閥和氣動(dòng)隔離閥卡澀或堵塞的可能。因此重點(diǎn)分析真空泵進(jìn)口逆止閥和濾網(wǎng)是否有卡澀或堵塞現(xiàn)象。

1月8日4∶20左右，巡檢匯報(bào)1號(hào)A和1號(hào)B真空泵進(jìn)口逆止閥處的外管壁上疑有結(jié)霜現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，2臺(tái)真空泵進(jìn)口管道外壁確有結(jié)霜，最嚴(yán)重的地方是真空泵進(jìn)口逆止閥處的管段。用點(diǎn)溫槍測(cè)量真空泵進(jìn)口管段外壁溫度，最低處溫度為-8℃，廠房?jī)?nèi)環(huán)境溫度2℃。因此，確認(rèn)影響1號(hào)機(jī)組真空的原因?yàn)檎婵毡眠M(jìn)口濾網(wǎng)處結(jié)冰，從而造成真空泵進(jìn)口管路堵塞。

采取各種手段對(duì)真空泵進(jìn)口管段進(jìn)行加熱，但凝汽器真空一直沒(méi)有升高。06∶02，1號(hào)機(jī)組停止啟動(dòng)，破壞真空，停機(jī)檢查。

2 檢查情況

根據(jù)真空泵進(jìn)口管道結(jié)構(gòu)分析，真空泵進(jìn)口電動(dòng)閥與真空泵進(jìn)口氣動(dòng)閥之間裝有一片孔狀濾網(wǎng)板，從管道外壁的情況看也是該處結(jié)霜最嚴(yán)重，分析該處結(jié)冰造成真空泵進(jìn)口堵塞的可能性最大。松開(kāi)孔狀濾網(wǎng)板的法蘭螺栓、拆開(kāi)濾網(wǎng)后，發(fā)現(xiàn)該處有嚴(yán)重的結(jié)冰情況。抽出孔狀濾網(wǎng)板后，發(fā)現(xiàn)在孔狀濾網(wǎng)板的進(jìn)汽側(cè)還附有一層很細(xì)的不銹鋼絲濾布，如圖1所示。

圖1 真空泵進(jìn)口濾網(wǎng)示意

3 原因分析

1號(hào)機(jī)組配有2臺(tái)水環(huán)式真空泵，真空泵系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 真空泵系統(tǒng)

當(dāng)剛剛啟動(dòng)真空泵開(kāi)始抽真空時(shí)，由于凝汽器內(nèi)充滿(mǎn)空氣和水蒸汽的混合氣體，從凝汽器經(jīng)過(guò)真空泵進(jìn)口濾網(wǎng)到真空泵的汽流流量比較大、流速比較高。而在真空泵進(jìn)口的孔狀濾網(wǎng)板前，還附有一層80目的不銹鋼鋼絲濾布，由于濾布的網(wǎng)孔很小，對(duì)流經(jīng)該濾網(wǎng)的汽流產(chǎn)生了較大的阻力，使濾網(wǎng)前后產(chǎn)生了較大的壓差。真空泵進(jìn)口管道真空分布曲線(xiàn)如圖3所示。

圖3 真空泵進(jìn)口管道真空分布

當(dāng)凝汽器開(kāi)始抽真空后，汽輪機(jī)的軸封汽也開(kāi)始投入，部分疏水或熱水、熱汽也開(kāi)始進(jìn)入凝汽器內(nèi)，凝汽器內(nèi)的溫度從真空泵啟動(dòng)初期的5℃，逐漸上升到35℃左右。然而，由于當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度很低，從凝汽器至真空泵的管道外壁溫度只有約2℃。因此，從凝汽器內(nèi)抽出的混合汽，在經(jīng)過(guò)溫度較低的管道時(shí)，部分水蒸汽會(huì)冷凝成水滴，大部分水滴又隨著汽流向真空泵流動(dòng)。在經(jīng)過(guò)真空泵進(jìn)口濾網(wǎng)時(shí)，部分水滴粘附在濾網(wǎng)和濾布的表面，進(jìn)一步加大了濾網(wǎng)的阻力。

由于2臺(tái)水環(huán)式真空泵本體部分的工作情況是正常的，真空泵進(jìn)口能產(chǎn)生很高的真空度。冬季工況下，1號(hào)機(jī)組2臺(tái)水環(huán)式真空泵進(jìn)口的真空值約為98.8 kPa。而真空泵啟動(dòng)運(yùn)行后，泵體及泵進(jìn)口部位的溫度會(huì)迅速升高。冬季工況下真空泵運(yùn)行半小時(shí)后，真空泵的泵體溫度就可達(dá)到30℃左右。而98.8 kPa真空下水的飽和溫度（如表1所示為8.6℃），在相應(yīng)真空下高于飽和溫度的水就會(huì)蒸發(fā)成水蒸汽。因此，由于真空泵進(jìn)口濾網(wǎng)前后存在較大壓差，使水在濾網(wǎng)前后呈現(xiàn)2種狀態(tài)。在濾網(wǎng)前的水呈不飽和狀態(tài)，而濾網(wǎng)后的水呈飽和或過(guò)熱狀態(tài)。而且，在濾網(wǎng)前后的壓差及抽汽汽流帶動(dòng)等因素共同作用下，不斷有水滴從不飽和水區(qū)域被帶到飽和水或過(guò)熱蒸汽區(qū)域。同時(shí)，不斷有水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，而發(fā)生這種變化最劇烈的地方就是真空泵進(jìn)口濾網(wǎng)處。

表1 水蒸汽飽和溫度壓力對(duì)照

由于當(dāng)時(shí)廠房?jī)?nèi)的環(huán)境溫度很低，只有2℃，真空泵進(jìn)口濾網(wǎng)處管壁的原始溫度與環(huán)境溫度相當(dāng)。當(dāng)濾網(wǎng)上的水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)，需要吸收大量的氣化潛熱。因此，在濾網(wǎng)上的水滴或水膜不斷變成水蒸汽的過(guò)程中，濾網(wǎng)及其周邊的管壁溫度被不斷地降低，局部區(qū)域的溫度降至0℃以下（外管壁上測(cè)得的最低溫度為-8℃）。由于在真空泵工作范圍內(nèi)，真空泵進(jìn)口處的水的結(jié)晶溫度約為0℃。因此，當(dāng)濾網(wǎng)及其周邊的管壁溫度低于冰點(diǎn)溫度時(shí)，粘附在濾網(wǎng)和濾布上的一部分水滴就變成了冰。

隨著水滴持續(xù)地在濾網(wǎng)周?chē)鋮s并結(jié)成冰決，濾網(wǎng)處的流通面積不斷減小，汽流通過(guò)濾網(wǎng)的阻力不斷增大，從而造成惡性循環(huán)，使凝汽器真空值不能進(jìn)一步提升。

當(dāng)濾網(wǎng)上的結(jié)冰情況越來(lái)越嚴(yán)重，濾網(wǎng)的通流面積越來(lái)越小時(shí)，凝汽器真空快速下降。

4 處理情況及效果

不銹鋼濾布是基建時(shí)為防止異物進(jìn)入真空泵而裝設(shè)的。濱海熱電廠1號(hào)、2號(hào)機(jī)組分別于2011年6月和10月投產(chǎn)，本次為2臺(tái)機(jī)組首次在寒冬季節(jié)啟動(dòng)，因此，真空泵進(jìn)口濾網(wǎng)對(duì)機(jī)組啟動(dòng)的影響，以前并未暴露。

考慮到真空系統(tǒng)異物進(jìn)入真空泵的可能性較小，鋼絲網(wǎng)濾布已經(jīng)沒(méi)有繼續(xù)裝設(shè)的必要。除去鋼絲濾布、取出真空泵進(jìn)口管段內(nèi)的冰塊后，裝復(fù)孔狀濾網(wǎng)板。

1月8日10∶07啟動(dòng)1臺(tái)真空泵進(jìn)行抽真空，11∶00 1號(hào)機(jī)凝汽器真空91.3 kPa。在隨后進(jìn)行的汽輪機(jī)組沖轉(zhuǎn)、帶負(fù)荷過(guò)程中，凝汽器真空維持在95.0 kPa以上，機(jī)組及真空系統(tǒng)運(yùn)行正常。

5 結(jié)語(yǔ)

影響凝汽器真空的原因有很多，濱海熱電廠1號(hào)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中真空低的主要是由低溫環(huán)境與真空泵進(jìn)口不銹鋼濾布阻力較大等綜合因素引起的。在查明原因、消除隱患后，保證了機(jī)組的順利啟動(dòng)和正常運(yùn)行。

（本文編輯：徐晗）

下期要目

●浙江電網(wǎng)變電設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的問(wèn)題分析及應(yīng)用

●高壓電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在杭州地區(qū)的應(yīng)用

●500 kV智能變電站擴(kuò)建繼電保護(hù)投入方案

●大型核電機(jī)組接入電網(wǎng)的穩(wěn)定性研究

●基于EPON通信網(wǎng)絡(luò)配網(wǎng)保護(hù)與控制方案的實(shí)踐

●寧波電網(wǎng)抗冰災(zāi)的啟示及反思

●基于總體協(xié)調(diào)滿(mǎn)意度的水火電力系統(tǒng)多目標(biāo)短期優(yōu)化

●基于本地緩存技術(shù)的電網(wǎng)GIS性能優(yōu)化方法研究

●500 kV架空地線(xiàn)金具發(fā)熱的分析與對(duì)策

●220 kV同塔四回線(xiàn)路帶電作業(yè)經(jīng)驗(yàn)探討

Cause Analysis on Low Vacuum during Startup of 300 MW Units

XU Xin guo
（Zhejiang Zheneng Shaoxing Binhai Thermal Power Company Limited，Shaoxing Zhejiang 312073，China）

Units 1#of Zheneng Shaoxing Binhai Thermal Power Company Limited had to be shut down due to low vacuum during startup after grade A overhaul.Through examination and analysis，the causes for low vacuum are detected，and pertinent measures are taken.Therefore，normal startup，safety and economical operation of units are guaranteed.

startup process；condenser；low vacuum；cause analysis；icing

TK267

：B

：1007-1881（2013）10-0041-03

2013-05-14

徐新果（1975-），男，浙江永康人，助理工程師，主要從事發(fā)電廠運(yùn)行管理工作。