摘 要：直接空冷機(jī)組在長期運(yùn)行中逐漸暴露出背壓較高、經(jīng)濟(jì)性和接帶負(fù)荷能力差、限負(fù)荷頻繁等問題，對電廠經(jīng)濟(jì)性和電網(wǎng)的安全運(yùn)行都有較大不利影響。文章著重對華澤空冷機(jī)組空冷凝汽器運(yùn)行情況進(jìn)行分析，找出影響空冷凝汽器背壓的主要因素，提出降低直接空冷空冷機(jī)組背壓的解決方法。

關(guān)鍵詞：直接空冷機(jī)組；降低背壓；空冷凝汽器

引言

汽輪機(jī)運(yùn)行中為了保證末級葉片的安全，空冷機(jī)組的最高背壓一般控制在45Kpa左右，因此背壓值成為影響空冷機(jī)組接帶負(fù)荷的關(guān)鍵因素。華澤2×300MW直接空冷機(jī)組于2006年轉(zhuǎn)入生產(chǎn)運(yùn)營，機(jī)組在夏季的接帶負(fù)荷能力表現(xiàn)為逐年下降，背壓值逐年升高。在夏季高溫時段，華澤機(jī)組多次下降15%額定負(fù)荷左右，嚴(yán)重影響了電廠和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行。

針對直接空冷機(jī)組在夏季背壓偏高、接帶負(fù)荷能力差的問題，找出影響背壓的主要因素，提出有效解決方法、降低機(jī)組運(yùn)行背壓成為我們重點(diǎn)研究的問題。

1 影響空冷機(jī)組背壓的主要因素

1.1 負(fù)壓系統(tǒng)嚴(yán)密性差

空冷機(jī)組的負(fù)壓系統(tǒng)較濕冷機(jī)組龐大，系統(tǒng)薄弱點(diǎn)多，可能出現(xiàn)的漏空點(diǎn)較多，并且出現(xiàn)漏空點(diǎn)后不易查找，這就成為空冷機(jī)組負(fù)壓系統(tǒng)的漏空量大、嚴(yán)密性較差的主要因素。漏空量增大、不凝結(jié)氣體增多后，造成低壓缸的排汽溫度升高、背壓值升高。

1.2 多級水封設(shè)計不合理

該機(jī)組軸封加熱器的疏水通過多級水封裝置自流到熱井，因多級水封設(shè)計余量不足、且沒有設(shè)計安裝水封排氣閥，造成機(jī)組運(yùn)行中水封裝置的旁路門需開啟，方能控制住軸加水位。軸加水封旁路開啟后使軸封加熱器中的一部分不凝結(jié)氣體直接排入熱井中，使負(fù)壓系統(tǒng)漏空量增大，機(jī)組背壓升高。

1.3 凝汽器熱負(fù)荷大

華澤空冷機(jī)組的主汽、再熱器、旁路系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)的疏水全部排向空冷凝汽器，系統(tǒng)中的疏水閥門多使用氣動球閥，嚴(yán)密性較差。造成進(jìn)入凝汽器中的內(nèi)漏疏水閥門數(shù)量較多，使凝汽器熱負(fù)荷增大，機(jī)組背壓升高。

1.4 熱風(fēng)再循環(huán)現(xiàn)象嚴(yán)重

空冷凝汽器上的風(fēng)機(jī)將大氣中的冷風(fēng)吸入，通過空冷翅片管與汽輪機(jī)低壓缸排汽進(jìn)行換熱后將熱風(fēng)排入到大氣中。由于該空冷島風(fēng)機(jī)周圍裙墻設(shè)計不合理，造成一部分熱風(fēng)又被吸入到空冷風(fēng)機(jī)的入口，提高了入口風(fēng)溫，降低了換熱效果，機(jī)組背壓升高。

1.5 空冷凝汽器的設(shè)計散熱面積偏小

華澤機(jī)組空冷凝汽器設(shè)計散熱面積設(shè)計為748488m2，在168小時試運(yùn)期間，當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，背壓按照45Kpa控制，曾限負(fù)荷5MW，達(dá)不到設(shè)計的理想工況。而且設(shè)計中沒有考慮到我國北方地區(qū)風(fēng)沙大、環(huán)境條件惡劣的因素，空冷凝汽器散熱能力會隨著運(yùn)行時間的增加而惡化，沒有留有一定的富余面積。

1.6 空冷島所處環(huán)境惡劣，翅片管表面臟污嚴(yán)重

華澤機(jī)組所處的河津區(qū)域在黃河禹門口附近，氣溫相對干旱，灰塵、風(fēng)沙較多，周圍又有較多重污染企業(yè)，環(huán)境相對惡劣。長時間運(yùn)行后，灰塵、飛蟲等堵塞翅片管，空冷島表面臟污嚴(yán)重，贓污的速度比較快，嚴(yán)重影響空冷島的換熱效果，使機(jī)組背壓升高。

2 降低空冷機(jī)組背壓的主要方法

針對以上分析的影響機(jī)組背壓的主要因素，我們重點(diǎn)提出以下解決的方法。

2.1 對負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)行治理，降低機(jī)組的漏空量

機(jī)組進(jìn)行等級檢修時，在低壓缸至空冷島的排汽管道處、凝結(jié)水回水管道以及抽真空管道處加堵板，將空冷島與熱井側(cè)分割開來。在空冷島側(cè)充入壓縮空氣至0.2MPa～0.3MPa左右進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)，觀察空冷島內(nèi)部壓力的下降情況，查找漏空點(diǎn)；在熱井側(cè)灌入除鹽水至低壓缸喉部處，利用灌入水的靜壓查找漏空點(diǎn)。

在機(jī)組運(yùn)行中，注意分析機(jī)組背壓值、過冷度、ITD值、低壓缸排汽溫度的變化情況是否正常；定期進(jìn)行真空系統(tǒng)泄漏量試驗(yàn)，觀察漏空量是否正常，發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常后及時查找漏空點(diǎn)。

2.2 對多級水封進(jìn)行改造或更換，消除多級水封的漏空點(diǎn)

對于多級水封設(shè)計余量不足、運(yùn)行中需要開啟多級水封旁路閥的情況，進(jìn)行多級水封或其系統(tǒng)管路的改造，降低多級水封系統(tǒng)的阻力，以達(dá)到關(guān)閉水封旁路閥目的；對于多級水封沒有設(shè)計安裝水封排氣閥的情況，可利用機(jī)組檢修機(jī)會進(jìn)行加裝。當(dāng)機(jī)組啟動后調(diào)整多級水封水位，在排氣閥處排掉水封內(nèi)部的空氣，并維持調(diào)整后的多級水封水位。通過以上方法可以消除多級水封的漏空點(diǎn)，降低機(jī)組的漏空量，提高機(jī)組背壓。

2.3 治理疏水系統(tǒng)內(nèi)漏閥門，降低凝汽器熱負(fù)荷

不僅要重視治理疏水系統(tǒng)中的外漏閥門，同時對于疏水排向凝汽器的內(nèi)漏閥門也要提高認(rèn)識，加強(qiáng)治理。同時對于不能通過檢修修復(fù)氣動疏水球閥更換為電動閘閥，以便于運(yùn)行復(fù)緊閥門或在檢修中進(jìn)行修復(fù)。在機(jī)組運(yùn)行中，對排向凝汽器內(nèi)的高溫和高壓疏水閥門進(jìn)行普查測溫，通過閥門后管道或閥體的溫度情況查找內(nèi)漏的閥門，列出詳細(xì)的清單，提交給檢修部門，利用機(jī)組檢修時進(jìn)行處理。

2.4 風(fēng)機(jī)入口裙墻改造，減小熱風(fēng)再循環(huán)效應(yīng)

目前對于空冷機(jī)組的熱風(fēng)再循環(huán)現(xiàn)象，并不能完全消除，只能采取措施減小熱風(fēng)再循環(huán)效應(yīng)。一般采取方法為在空冷風(fēng)機(jī)入口加裝擋風(fēng)裙墻，減小風(fēng)機(jī)入口因再循環(huán)而吸入的熱風(fēng)量；同時要注意在人員巡檢空冷區(qū)域完畢離開后，隨手關(guān)閉各風(fēng)機(jī)間的小門，避免各風(fēng)機(jī)之間的串風(fēng)現(xiàn)象。通過采取以上方法，可以盡量降低由于熱風(fēng)再循環(huán)而引起的背壓下降。

2.5 增加空冷島接帶熱負(fù)荷能力，降低機(jī)組背壓

增加空冷島接帶熱負(fù)荷能力的方法主要有以下三種：（1）在原有的空冷島上直接再增加一列（或一排）空冷翅片和風(fēng)機(jī)，增大空冷凝汽器的散熱面積，以此來降低機(jī)組背壓；（2）新加一套濕冷凝汽器，將低壓缸排汽抽出15%～25%左右進(jìn)入濕冷凝汽器中進(jìn)行凝結(jié)，到達(dá)降低機(jī)組背壓的效果；（3）新加一套蒸發(fā)式凝汽器，將低壓缸排汽抽出15%～25%左右進(jìn)入蒸發(fā)式凝汽器中進(jìn)行凝結(jié)，到達(dá)降低機(jī)組背壓的效果。以上三種改造方法各有利弊，實(shí)踐中要結(jié)合機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行具體確定。

2.6 加強(qiáng)沖洗設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)，提高沖洗效果

對于空冷島沖洗的頻次和沖洗方法制定明確的制度，對空冷島沖洗操作進(jìn)行規(guī)范。為了解決由于翅片管環(huán)境溫度高，沖洗環(huán)境惡劣，沖洗速度過快的問題，在街區(qū)端部安裝牽引沖洗小車的滑道，沖洗人員在遠(yuǎn)離翅片管的位置就可以移動沖洗小車進(jìn)行沖洗，提高的沖洗質(zhì)量；針對沖洗管道頻繁泄漏的問題，可加固沖洗水管道，減小管道的晃動與磨損。在各街區(qū)均安裝沖洗軟管，避免頻繁拆裝快裝接頭，提高快裝接頭的使用壽命。通過以上措施，提高沖洗的質(zhì)量，降低機(jī)組背壓。

3 結(jié)束語

通常1KPa背壓值影響煤耗約0.8～1.0g/kwh，降低運(yùn)行中的背壓值對提高整個機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有要較大的影響?？绽錂C(jī)組的背壓由于絕對值較高，挖掘潛力高，因此要在空冷凝汽器的管理上提高認(rèn)識、狠抓技術(shù)管理，不斷提高機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，在激烈的電力競爭市場中立于不敗之地。

參考文獻(xiàn)

[1]華澤空冷凝汽器設(shè)計招標(biāo)文件[Z].

[2]DLT932凝汽器與真空系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則[S].

作者簡介：胡學(xué)軍（1972-），男，山西永濟(jì)人，高級工程師，發(fā)電運(yùn)行部汽機(jī)專工。