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浅谈夏天对机组真空的影响

    关键词： 循环水量  胶球清洗  二次滤网   虹吸
    由于夏天高温多雨，对火力发电机组的效率影响很大，我就结合在襄樊电厂几年的工作经验，浅谈夏天机组的真空情况以及采取的一些措施。
    业内人事都知道，凝汽器的真空是影响机组正常运行的一个基本条件，同时它还是影响到机组效率的一个重要指标，在相同的条件下真空越高机组的效率也就越好，所以我们应该尽可能提高机组的真空。建立真空需要两个条件是：⑴要有设备源源不断的把不凝结气体抽走；⑵由于蒸汽的饱和压力与其饱和温度是对应的，因此如有冷却水源，使蒸汽在凝汽器内凝结就可形成高度的真空。如要使机组维持较高的真空就可以从以下几个方面入手：①机组具有较高的严密性，减少外界不凝结气体即空气的进入，采取措施尽可能抽走这部分不凝结气体；②尽量减少进入凝汽器的蒸汽量；③尽量采取措施使蒸汽在凝汽器内凝结成水，降低蒸汽在凝汽器内饱和温度等等。由于前两个方案与机组的安装质量及设计方案有关，不属于这里讨论的重点，在这里讨论的就是关于怎样使进入凝汽器的蒸汽得到最好的凝结。由于我们厂的冷却水源取自汉江，因此就受到自然环境的制约，尤其是夏天这个季节，影响特别明显。
    夏天的第一个特点就是——高温。在襄樊最高温度可达到35~40℃（冬天在10℃以下），水温也将达到25℃以上。对于机组来说，这可不是一件好事。我们知道，由于凝汽式汽轮机的排汽处于饱和状态，故而凝汽器内蒸汽的饱和压力和饱和温度是对应的，为了使凝汽器内获得较高的真空，就要使凝汽器呢蒸汽的饱和温度尽量接近冷却水温度（主要指循环水回水温度）。在吸收相同多的热量下，如果水流量相同，则入口水温度越低，那么回水温度就越低，则真空就越高；反之，真空就越低。既然外界环境我们无法改变，就应该在保证设备的安全下，使通过凝汽器的循环水量尽可能增多，尽可能提高真空。在现有的条件下，我们怎样做才能达到这个目的呢？现在我们厂在额定负荷下，一台半循环水泵比一台循环水泵运行时机组的真空可提高2~4Kp左右。例如：我厂在2002年6月7日 14:15， #2机真空在300MW负荷下只有88.8kPa，增开#4循环水泵后，真空升到92.3kPa。所以我们厂现在规定夏天采取两机三泵或一机两泵的运行方式是十分可行的。
    其次，由于夏天温度高，将带来另外一个问题，那就是良好的生存环境造成了微生物的大量繁殖。如果微生物大量寄生在凝汽器的铜管中，加上水带来的无机盐（泥沙等）会在铜管中结垢，一方面将降低铜管的换热系数，另一方面会使系统水阻增大，将减少循环水流量。故而我们应该采取措施使之消除。2002年2年18日 19:25，#4机真空在300MW负荷下只有86kPa，调整后也只有90kPa。在提高循环水入口压力达到55kPa以上，水室真空泵抽空气后，水位满，但真空也没有明显好转，且水室循环水位保持不住，逐渐下落。2月19日调节后有关的一组数据如下：
2002.02.19  14:00  273.2MW  真空92.0kPa
左侧
右侧
进水压力：55.0kPa
进水温度：9.5℃
进水压力：57.8kPa
进水温度：9.4℃
回水压力：-15.8kPa
回水温度：23.8℃
回水压力：-15.5kPa
回水温度：23.7℃
排汽温度：45.7℃
排汽温度：46.0℃
循环水水位：450mm（满水900 mm）
循环水水位：450mm（满水900 mm）
循环水进水门均全开，从以上数据可以看出回水门均调节到了最佳位置，说明运行的调节没有问题。从以上数据分析可知，#4机凝汽器水侧铜管换热效果差、铜管堵塞是影响真空的主要原因，应考虑清理。待停机后检查循环水系统时，发现凝汽器铜管确实严重堵塞。所以我们应该经常投运胶球清洗装置，并保证它的可靠运行，以便时时保证凝汽器铜管清洁无污染，保持较高的换热效率，同时使循环水在铜管中畅通无阻。
    第三，夏天还有一个特点就是多雨，可能造成汉江中带有大量的漂浮物及其它有机生物，如青苔等等，将会使凝汽器二次滤网堵塞，减少进入凝汽器的实际循环水量，降低真空。我厂在这方面采取了一些措施：⑴在循环水泵入口出装有旋转滤网；⑵在凝汽器入口管道上装有二次滤网。特别值得一提的是，我厂在二次滤网方面做了很多努力，进行了一系列技改工作，争取能找到工作效率较高可靠性较好的二次滤网。2002年5月份，我们公司#1机真空低问题最为突出，在300MW负荷下真空只有86.64kPa。#1机凝汽器循环水二次滤网，自2000年在大修中改造为具有自动反冲洗功能后，真空一直比较好。5月出现的真空低问题，主要是因为二次滤网的排污阀出现故障打不开，循环水中的赃物排不出去，堵塞二次滤网，致使#1机真空很低。5月16日#1机停机后检查，二次滤网本身没有发现问题，所以说现在我们要做的工作就是要保证这些设备可靠的运行。运行人员应该定期检查旋转滤网与二次滤网是否工作正常，否则就应该联系处理，保证循环水畅通无阻，不让杂质进入凝汽器，另外还应加强循环水泵前清污扒草机的定期扒草工作。检修方面，在停机状态下，进行循环水二次滤网等的清理工作，确保二次滤网能在最佳状态下工作。如果在机组运行情况下，就要密切注意凝汽器真空的变化，在凝汽器铜管或二次滤网堵塞严重的情况下，应考虑进行凝汽器水侧或二次滤网的运行状态下的分别清理工作，以保证机组得到最佳的真空。
    第四，我厂循环水回水采用的是负压回水，区别于正压回水。如果虹吸能建立的好，可以借助大气压差增加循环水流量，提高机组的效率。2002年元月6日10:15，#2机在300MW负荷下，突然真空剧降，就地检查发现，凝汽器甲侧水室严重落水，马上对循环水系统进行调节，真空回升。调整方法如下：⑴经常检查凝汽器水室是否有空气，如果有就应该及时启动水室真空泵将空气抽走；⑵调整循环水回水碟阀开度，保证虹吸的正常建立。从上可以看出，如果调整不当，虹吸不能正常建立，将使系统水阻增大，进入系统的循环水流量减少，影响机组的经济运行。
    最后，就是由于夏天雨水多，随之而来的就是河水流量大，水流急，因此河水所带的泥沙也就相对来说多一些。如果泥沙长期淤积而不被弄走的话，轻者使循环水水中携带大量泥沙，使凝汽器铜管堵塞，机组无法正常运行；重者就有可能造成取水口堵塞，循环水泵就无法取水。因此为了防止取水口被泥沙淹没，减少循环水所携带的泥沙量，就应该充分保证泥沙层堆积厚度的监测可靠，及时启动抽沙泵和冲沙泵，将取水口的泥沙带走。
    以上是本人之拙见，我个人认为如果我们运行人员在以上几个方面做好了的话，至少可以将夏季对机组的影响程度尽可能降低。
参考文献：《电厂汽轮机》（水利电力出版社）