提高2#汽輪機真空的方法研究與實施效果

康雪旋

（陽泉煤業（集團）股份有限公司發供電分公司，山西陽泉045000）

1 發供電分公司第三熱電廠2#汽輪機存在的問題

由于夏季溫度高，發供電分公司第三熱電廠2#機組長期以來在5月—8月由于真空過低只能帶負荷30 MW以下運行，嚴重時機組真空甚至會降至0.076 MPa，最低降至0.073 MPa，負荷到28 MW。機組真空偏低這個問題嚴重制約了機組的負荷，甚至降低了機組運行的經濟性。

2 針對2#汽輪機存在的問題進行調查分析

3月份對2#機真空及機組相應的負荷進行了調查，第三熱電廠2#機組在投運一段時間后，排汽溫度明顯升高，真空依舊較低。在對冷凝器進行清洗后，其真空值仍達不到設計指標。由于背壓上升，機組出力明顯下降，嚴重時影響了機組出力，對運行經濟性產生很大影響。經現場測試和檢查，發現問題有：（1）凝汽器循環水側結垢嚴重，換熱效果不好；（2）射水泵射水抽氣器效率低，1#、2#射水泵和電機振動大，2#射水泵電流高，入口門不能全開；（3）負壓管道、真空系統有泄漏點。

經研究分析，導致以上問題的原因有：

（1）射水泵射水抽氣器效率低：1）射水泵運行不正常；2）射水抽氣器異常，導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 針對問題原因進行研究和實驗

圍繞導致真空低的第二個原因做以下工作：由于造成第二個原因的根本原因是射水泵振動大，電流大超限，就地檢查射水泵運行振動、溫度，核對運行電流、出口壓力。運行標準電流160 A，壓力0.03 MPa以上，振動不超過0.07 mm，溫度不超過65℃；實際運行電流151.4 A，壓力0.033 MPa，振動0.045 mm，溫度45℃，不是主要原因。

懷疑落水管落水封不住真空，現場松開連接落水管連接法蘭螺栓后發現溢水，確認水位能抽至相應高度并能封住空氣，不是主要原因。

軸封供汽壓力標準應為0.08～0.103 MPa，經過三個月的報表核對，現場母管壓力表為0.45 MPa，經過管道擴容傳送供汽，調整壓力為0.10 MPa，機組DCS界面遠傳測點為0.095 MPa。確定軸封供汽壓力達標，運行供汽穩定，不是主要原因。

圍繞影響真空低的原因，進行真空負壓系統灌水查漏，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運行。

（2）灌水前需做的工作：

1）凝汽器彈簧應加裝臨時支撐。

2）打開凝汽器汽側人孔門（安全防爆門）。

3）關閉凝汽器底部放水門。

4）打開4#、5#、6#抽汽電動門，關嚴1#、2#、3#段抽汽電動門，關閉1#、2#、3#段抽汽管道疏水至擴容器疏水門。

5）關閉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擴容器的疏水門。

7）關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）聯系化水準備好充足的除鹽水。

10）注水前凝結水系統、真空系統檢修完畢，本體疏水檢修完畢。

11）放盡1#機凝汽器循環水存水，打開凝汽器水側人孔門。

12）負壓區管道要搭架。

（3）灌水步驟：

1）開啟除鹽水至凝汽器的補水手動門。

2）啟動除鹽泵，通過除鹽水至凝汽器的補水調門控制給凝汽器補水量。

3）派專人在就地觀察汽側人孔門，灌水到轉子下隔板高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下的管道、閥門、法蘭結合面、焊縫、堵頭、凝汽器冷卻水管的脹口等處是否有泄漏，凡是有漏點的地方應記錄好，并維持水位低于漏點處進行焊接處理，處理后繼續灌水進行查漏，包括：凝汽器底部放水門，多級水封回水管，給水泵的密封水回水總門，凝結泵入口管及法蘭、入口門、反沖洗門、排污門，凝結泵的機械密封，除鹽水補水調門、手動門及其法蘭，1#、2#、3#低加大法蘭、水位計連接管道法蘭、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）灌水完畢后應將凝汽器汽側和處于負壓區的各段抽汽管道的存水放干，恢復凝汽器汽側人孔門和水側人孔門，拆除臨時安裝支撐。

現場觀察、看濕度表：（1）使用紙張和用手檢查后軸封供汽確定未發現有向內吸氣現象；（2）檢查發現未損壞。

抽樣檢查檢測銅管壁厚、外形觀察，銅管初始壁厚為1 mm，抽樣8根測壁厚為：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2#機組真空低的問題，首先要對其凝汽器進行沖洗，經過對其整個循環水系統的沖洗、處理，最后復查合格。東西兩側循環水進行沖洗，48 h后沖洗出大量泥沙，說明循環水側結垢、堵塞現象較為嚴重。

故堵塞嚴重是造成真空低的主要原因也是直接原因，系統管道破損泄漏也進一步加劇了真空低現象。

4 針對發現的問題提出應對措施

針對銅管內壁雜物、泥沙堵塞，管壁厚度增加的問題采取的措施：分別對2#機凝汽器東西兩側進行酸洗，并在酸洗后清水清洗同時清理泥沙，抽出所有銅管，更換為TP304不銹鋼管。針對銅管破損問題采取的措施：封堵46根破損銅管。

2#汽輪機使用N-2000型凝汽器，設計冷卻面積為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，同時凝結水頻繁出現5～10 μmol/L硬度，經分析，原因為凝汽器銅管結垢、滲漏。4月15日汽機專業采取緊急措施處理2#凝汽器滲漏，4月16日—24日凝結水無硬度，但4月25日開始又不同程度出現硬度。

2017年5月13日開始2#機C級檢修，將凝汽器銅管更換為TP304不銹鋼管，規格為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）上述方案經實施，2017年5月22日啟機后，實際可以抽真空到0.082 MPa。凝汽器銅管更換為不銹鋼管后，機組接帶負荷能力明顯提升，平均可維持在32 MW，在運行工況及其他條件基本相近的情況下，機組真空由-0.075 MPa提高到-0.082 MPa，提升了6%。凝汽器銅管更換后，凝結水硬度為0 μmol/L，水質有了大幅提升，端差下降12℃以上，換熱效果明顯提高。

（2）經濟效益：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#機每月燒煤1.2萬t左右，則熱耗3.7%便是947.5 t；1 t煤保守估算300元，則每月節約資金在28.425萬元。真空由-0.075 MPa提高至-0.082 MPa，負荷由28 MW提高至32 MW，保證了供電，降低了外購電量。

（3）社會效益：本次QC著重解決了2#機真空低的問題，同時處理了階段性的水質問題，有效提高了凝汽器的工作能力，保證了機組的發電量。