合山公司#3汽轮机组真空严密性及真空分析

合山公司#3汽轮机组真空严密性及真空分析

涂金翠

涂金翠

（大唐桂冠合山发电有限公司发电部广西合山546501）

摘要：本文对大唐桂冠合山公司#3汽轮机真空系统严密性、机组真空严密性试验结果、真空现状进行分析,找出机组真空偏低的原因，寻求提高真空的办法。

关键词：真空严密性分析建议

汽轮机真空是决定汽轮机经济运行的重要指标，而真空系统严密性是影响汽轮机真空的重要原因之一。由于大型机组负压系统庞大而复杂，影响真空的环节很多，因而提高机组真空及其严密性一直是各电厂感觉比较棘手的问题。

#3机组自投产发电以来，真空偏低、真空严密性不合格，有关机组的具体情况予以说明。

1机组设备概况

#3机组是上海汽轮机有限公司设计制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机，回热系统有三台高加、一台除氧器及四台低加，汽轮机驱动给水泵，抽真空系统配置三台水环式真空泵。机组主要技术规范如下：

型号：N670—24.2/566/566

额定功率：670MW

最大功率：670MW

额定主汽压力：24.2MPa

额定主汽温度：566℃

再热蒸汽压力：3.75MPa

再热蒸汽温度：566℃

排汽压力：5.60kPa

额定转速：3000r/min

回热级数：8级

最终给水温度：274.63℃

最大保证工况热耗：7573kJ/kWh

最大保证工况汽耗率：2.785kg/kWh

2机组真空严密性试验情况

#3机组投产初期，机组真空度偏低，真空系统存在严重的泄漏，真空严密性不合格。经过运行调整和真空系统泄漏缺陷的治理，该机组的真空严密性有所提高，但还是不合格。其试验结果如下：

3真空严密性现状分析

#3机组真空严密性一直不合格。目前#3机组真空严密性试验结果为，310Pa/min，在400Pa/min以下，但未达到≤270Pa/min的合格标准。

4机组真空分析

对机组真空的影响因素主要有：真空系统的严密性、凝汽器的特性、清洁度、热负荷、冷却水的流量、温度、水质等。提高机组真空严密性的终极目的是为了提高机组的真空。

#3机凝汽器真空偏低，在23℃的循环水进水温度，544MW负荷下#3机组的真空为-92.42kPa（设计值-94.6kPa）,夏季时汽轮机真空最低仅为-91kPa。因循环水水质基本无法人为改变，以下就其它几项进行分析。

4.1真空严密性

凝汽器正常运行的真空值和抽气设备能力相关，当凝汽器漏入空气量在抽汽设备的抽吸范围内时，则漏入的空气量对机组真空的影响不大，当漏入的空气量超过了抽汽设备的抽吸能力时，则机组真空将会下降，对于漏入真空量是否引起机组真空下降可通过启动备用真空泵的方法进行判断。启动备用真空泵后，真空上升幅度越大，则真空严密性越差。有试验表明：当机组真空严密性在200Pa／min以内时，则启动备用真空泵后系统真空不会上升，此时系统漏量已经小于运行真空泵的抽吸能力。#3机组真空严密性不合格是#3机真空偏低的主要原因之一。

4.2凝汽器的特性

#3机组的凝汽器的热力设计和结构设计按照HEI标准第九版及JB/T10085《汽轮机表面式凝结器》，凝汽器的型式为双壳体、双背压、单流程、表面式、横向布置，由低压侧的凝结器A和高压侧的凝结器B组成。凝汽器管束采用不锈钢管，冷却面积为38000m2，使凝结器的热力性能及结构设计均达到较高的水平，不会影响#3机组的真空偏低。

4.3凝汽器铜管清洁度

机组配置两套胶球清洗装置。胶球清洗是国内维持凝汽器铜管清洁的最有效、最简单可行的方法。#3机胶球清洗装置无法正常投运，钢管内壁脏，特别是雨季。凝汽器钢管脏污是#3机组雨季真空偏低的一个很重要的原因。

4.4凝汽器热负荷

由#3机组相关的热力性能试验可知，机组的热经济性达不到设计值的要求，凝结器热负荷过大，特别是一些用来隔断高品质蒸汽（疏水）的阀门，严重地影响了机组的热经济性，增加了凝汽器的热负荷，同时也是资源的浪费。主汽管疏水等多个疏水门内漏大，过热度呈负值，在-2.5℃至-4.5℃间。利用#3机组临修进行了治理，效果明显，真空提高了2KPa.，但还是存在部分泄漏还需要再机组大修期间才能解决。凝汽器热负荷偏高，是#3机组真空偏低的又一个重要原因。

4.5冷却水温度、流量

#3机组设计循环水温为22℃，但机组实际的循环水温度在夏季往往超过了22℃，尤其在7、8月份的时候，循环水进水温度达到了33℃。根据凝汽器的热负荷特性曲线：循环水温度在20℃～25℃时，水温每上升1℃，真空下降0.3kPa；循环水温度在25℃～30℃时，水温每上升1℃，真空下降0.45kPa；循环水温度在30℃～33℃时，水温每上升1℃，真空下降0.5kPa。所以当循环水温度从22℃上升到33℃时，真空会下降0.3*3+0.45*5+0.5*5=5.65kPa。

另外从冷却水流量来看，设计2×670MW机组配备4台循环水泵，夏（春秋）季工况为一机配二台循环泵，冬季工况为二机配三台循环泵。凝汽器设计的冷却水流量为72421t/h，单台循泵设计流量为10.75m3/s=10.75*3600=38700t/h。实测单台循泵流量为387400t/h，实测开式泵流量为3100t/h。夏（春秋）季工况一机二台循环水泵工况，单台机组进水流量为：38740*2－3100＝74380t/h，循环水量能够能够满足。冬季二机三台循环水泵工况，单台机组进水流量为：38740*3/2－3100＝57800t/h，冬季平均水温18℃，低于设计温度，能够满足。

夏季循环水温偏高，是构成了#3机组在迎峰度夏中真空偏低的重要原因。

5结论与建议

经过以上分析，可得出以下结论：#3机组真空严密性不合格，真空偏低，但冬季真空尚好，仍有提高的空间；

为提高#3机组真空，建议如下：

(1)消除胶球清洗装置诸多缺陷，恢复胶球清洗装置正常运行。

(2)建议对#3机组存在内（外）漏的各类疏放水门进行检查、消缺。

(3)对真空系统的所有设备、阀门、法兰的密封进行维护和改进，可有效防止阀门泄漏。

(4)利用机组#3机组大修机会，调整大、小机轴封径向间隙，特别是低压缸前后最外面一道轴封径向间隙，以减少轴封漏汽。

(5)扩大凝汽器高位灌水范围。检查真空系统严密性的主要措施应该是凝汽器高位灌水(水位为汽缸洼窝下100mm处)，氦质谱检漏技术只能作为辅助手段。

(6)每次开机时应合理调整小机轴封压力，既要防止小机油中带水，又要避免真空降低过多。

(7)对真空泵冷却器出口水温低于26度。