郭江濤

（大唐太原第二熱電廠，山西太原030041）

直接空冷機(jī)組空冷系統(tǒng)查漏及降低凝結(jié)水融氧方法探討

郭江濤

（大唐太原第二熱電廠，山西太原030041）

對(duì)新投入運(yùn)行的直接空冷機(jī)組在運(yùn)行中出現(xiàn)真空嚴(yán)密性差、空冷系統(tǒng)存在漏點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的查漏，并采取措施進(jìn)行堵漏工作，保證機(jī)組真空嚴(yán)密性合格，同時(shí)保證空冷機(jī)組在冬天運(yùn)行的安全性。凝結(jié)水融氧超標(biāo)對(duì)運(yùn)行機(jī)組設(shè)備及運(yùn)行穩(wěn)定性構(gòu)成威脅，凝結(jié)水融氧標(biāo)準(zhǔn)為100 μg/L。針對(duì)新投運(yùn)機(jī)組凝結(jié)水融氧一直超標(biāo)問(wèn)題進(jìn)行分析，并進(jìn)行系統(tǒng)查漏，同時(shí)在滿(mǎn)足機(jī)組最大抽汽量的前提下，改造除鹽水補(bǔ)水方式，大幅降低施凝結(jié)水融氧量，保證機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備安全。

直接空冷系統(tǒng)；真空嚴(yán)密性；凝結(jié)水融氧；漏點(diǎn)

直接空冷凝汽器系統(tǒng)是指擔(dān)負(fù)散熱任務(wù)的空冷凝汽器和軸流風(fēng)機(jī)組等，空冷系統(tǒng)能夠同時(shí)滿(mǎn)足各個(gè)季節(jié)及機(jī)組工況變化下的運(yùn)行要求?？绽滹L(fēng)機(jī)采用變頻運(yùn)行，根據(jù)氣溫和機(jī)組真空要求自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整，同時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到機(jī)組在最好的經(jīng)濟(jì)性下運(yùn)行。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

大唐太原第二熱電廠七期2×330 MW機(jī)組的排汽冷凝系統(tǒng)采用直接空冷系統(tǒng)。單臺(tái)330 MW空冷機(jī)組直接空冷系統(tǒng)有28臺(tái)風(fēng)機(jī)，336片管束，每個(gè)風(fēng)機(jī)構(gòu)成一個(gè)冷卻單元，總共28個(gè)。這28個(gè)冷卻單元可分為順流單元和逆流單元，其中，順流單元蒸汽從母管來(lái)，母管位于冷卻三角的上部，所以蒸汽流向?yàn)樽陨隙?，冷卻后凝結(jié)水匯集至冷卻三角下部的凝結(jié)水母管內(nèi)；逆流單元的蒸汽流向?yàn)樽韵露?，真空泵抽掉冷卻三角下部凝結(jié)水母管內(nèi)的不凝結(jié)氣體。在28個(gè)冷卻單元內(nèi)，順流單元為20個(gè)，逆流單元為8個(gè)，保證機(jī)組真空和冷卻效果。

我廠330 MW機(jī)組空冷島設(shè)置為：汽輪機(jī)乏汽經(jīng)排汽裝置后分成4列，分別進(jìn)入4列冷卻三角，每列冷卻三角有7個(gè)冷卻單元，布置順序?yàn)轫槨妗槨槨槨妗槪◤恼羝峙涔苋肟诜较蚱穑?，汽輪機(jī)來(lái)汽母管分成4列后位于冷卻三角的上部，真空泵抽逆流冷卻單元的母管也位于三角的上部。冷凝器元件包括平行排列的翅片管。蒸汽在管內(nèi)表面冷凝，同時(shí)冷卻空氣橫掠過(guò)管外表面。蒸汽分配管箱位于屋頂形管束的頂部，并與作為順流冷凝器的管束焊接在一起。管束下部的接管直接與下聯(lián)箱連接，聯(lián)箱將凝結(jié)水送到凝結(jié)水疏水管道而將蒸汽送到逆流冷凝器管束。所需要的輔助設(shè)施，如凝結(jié)水泵、和抽真空系統(tǒng)設(shè)置在ACC前面的廠房?jī)?nèi)。28臺(tái)風(fēng)機(jī)由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率傳遞由齒輪箱完成。凝汽器平臺(tái)布置在主廠房外場(chǎng)地，自汽輪機(jī)的排汽口至凝結(jié)水泵入口范圍內(nèi)的設(shè)備和管道，主要包括汽輪機(jī)排汽管道、二級(jí)旁路進(jìn)入空冷散熱器管道、蒸汽分配管及空冷器管束、凝結(jié)水管道（包括凝結(jié)水箱、連接管道、凝結(jié)水再循環(huán)管）、空氣管道、疏水管道、風(fēng)機(jī)（包括風(fēng)機(jī)、減速箱、電動(dòng)機(jī)）、風(fēng)機(jī)平臺(tái)及其上的“A”型構(gòu)架、風(fēng)機(jī)平臺(tái)以下支架、自控系統(tǒng)及儀表、各種管制件（比如閥門(mén)）、系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備（比如安全閥、爆破片）、清洗系統(tǒng)。

2 存在問(wèn)題

我廠七期2臺(tái)機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，空冷系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)漏點(diǎn)，日常運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)機(jī)組真空嚴(yán)密性差、凝結(jié)水融氧高等問(wèn)題。我廠地處北方，冬季空冷島防凍本身壓力就大，冷卻三角出現(xiàn)泄漏后更是加重了機(jī)組冬季防凍的壓力。為了不使設(shè)備損壞，采用提高機(jī)組被壓的運(yùn)行方式，降低了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，機(jī)組真空嚴(yán)密性差（500 Pa/min以上）。我廠七期2臺(tái)機(jī)組采用回轉(zhuǎn)隔板結(jié)構(gòu)，單機(jī)的對(duì)外工業(yè)抽汽量可以達(dá)到150 t/h，由于除鹽水補(bǔ)水量大，在補(bǔ)水過(guò)程中，凝結(jié)水融氧量達(dá)到了500 μg/L以上，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。

3 問(wèn)題分析及解決方法

以我廠七期#12機(jī)為例，針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析，處理問(wèn)題前，#12汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性為562 Pa/min，凝結(jié)水融氧為429 μg/L，在進(jìn)行除鹽水補(bǔ)水期間，凝結(jié)水融氧能夠達(dá)到500 μg/L以上。運(yùn)行當(dāng)中，#12機(jī)空冷2列抽空氣溫度比其他兩列低6～8℃。針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題，匯同發(fā)電部一起對(duì)軸封供汽進(jìn)行調(diào)整，工程部對(duì)凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)、凝泵機(jī)封、低壓缸結(jié)合面、低壓安全門(mén)等負(fù)壓部位進(jìn)行了檢查，并未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，凝結(jié)水融氧值也沒(méi)有變化，因此判斷為#12機(jī)2列存在漏真空的地方。通過(guò)細(xì)致的檢查和判斷，在機(jī)組運(yùn)行當(dāng)中我們得出了找漏的判斷依據(jù)，就是在運(yùn)行當(dāng)中認(rèn)真堅(jiān)持逆流段的抽氣溫度，如果有一列溫度偏低，就可以判斷這段可能存在漏點(diǎn)。因此，在#12機(jī)組停機(jī)檢修中，在機(jī)組剛剛打閘后，立即展開(kāi)對(duì)2列漏點(diǎn)的查找工作。因?yàn)榇藭r(shí)空冷風(fēng)機(jī)已停止，機(jī)組負(fù)壓維持在75 Pa左右，工作人員登上沖洗用移動(dòng)樓梯，對(duì)溫度偏低的冷卻三角進(jìn)行認(rèn)真檢查，一般漏點(diǎn)均能聽(tīng)到吸氣的聲音，極易確定漏點(diǎn)。在停機(jī)后檢修期間對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行了處理，檢驗(yàn)工作就是在開(kāi)機(jī)時(shí)空冷抽真空40 kPa后，再次進(jìn)行找漏，也是用這種“傾聽(tīng)法”，判斷無(wú)漏點(diǎn)后開(kāi)機(jī)運(yùn)行，#12機(jī)真空嚴(yán)密性及凝結(jié)水融氧均有顯著下降，但仍然未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，在機(jī)組運(yùn)行當(dāng)中，我們繼續(xù)對(duì)#12機(jī)漏點(diǎn)進(jìn)行了仔細(xì)的查找，首先，如果3列均出現(xiàn)漏點(diǎn)，從真空泵抽汽溫度上可以看到明顯的不同，但通過(guò)對(duì)2列的處理，3列抽汽溫度偏差變得很小，說(shuō)明3列三角均沒(méi)有漏點(diǎn)的存在。據(jù)此我們判斷，漏點(diǎn)出現(xiàn)在3列冷卻三角前的母管上，這樣出現(xiàn)漏點(diǎn)，通過(guò)3只管均勻地分配到了3列三角上面，因此抽汽溫度基本相同。我們于2016年#12機(jī)組A級(jí)檢修時(shí)，聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍對(duì)機(jī)房外母管進(jìn)行了全面重點(diǎn)的查找，最終漏點(diǎn)發(fā)生在母管的伸縮節(jié)處，并進(jìn)行了處理，修后#12機(jī)真空嚴(yán)密性及凝結(jié)水融氧達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。

漏點(diǎn)處理后，新的問(wèn)題出現(xiàn)了，#12機(jī)在冬季供熱期間，除鹽水補(bǔ)水量加大后，凝結(jié)水融氧再次加大，問(wèn)題出現(xiàn)在除鹽水補(bǔ)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理上面。原先機(jī)組投產(chǎn)時(shí)除鹽水補(bǔ)水方式設(shè)計(jì)不合理，排氣裝置內(nèi)補(bǔ)水噴嘴及其布局設(shè)置不合理，原噴嘴為直接在￠159、長(zhǎng)4 m的管道上打￠10 mm的孔，而且補(bǔ)水位置在6.3 m的位置，噴出的基本是水柱達(dá)不到除氧條件。為了解決#10機(jī)組凝結(jié)水溶氧超標(biāo)問(wèn)題，在2015年機(jī)組A級(jí)檢修期間對(duì)機(jī)組除鹽水補(bǔ)水系統(tǒng)進(jìn)行了改造，改進(jìn)除鹽水補(bǔ)水效果，具體措施有：①改進(jìn)補(bǔ)水方式。原來(lái)的補(bǔ)水管位置過(guò)低，在補(bǔ)水過(guò)程中不能充分加熱，除氧效果不好。因此本次改造中，提高了除鹽水補(bǔ)水的位置，將其置于汽輪機(jī)排汽裝置喉部的下方，這個(gè)位置的除鹽水補(bǔ)水進(jìn)入排汽裝置后，與汽輪機(jī)乏汽接觸較充分，除鹽水易被加熱至飽和溫度后及時(shí)排出不溶于水的氧氣，除鹽水經(jīng)過(guò)噴嘴霧化后進(jìn)行補(bǔ)水，在補(bǔ)水過(guò)程中就完成了除氧的工作。②噴嘴改造。改造前，分別在50 t/h、100 t/h、150 t/h補(bǔ)水流量下對(duì)除鹽水泵補(bǔ)水噴嘴進(jìn)行了試驗(yàn)，在3種流量下，噴嘴的霧化效果均不好，因此，在機(jī)組檢修當(dāng)中，對(duì)所有的補(bǔ)水噴嘴進(jìn)行了更換，并進(jìn)行了試驗(yàn)，霧化效果良好，最大補(bǔ)水量達(dá)到了機(jī)組150 t/h的設(shè)計(jì)要求。③經(jīng)過(guò)本次除鹽水補(bǔ)水改造，在機(jī)組進(jìn)行大流量補(bǔ)水期間，凝結(jié)水融氧量沒(méi)有變化，仍然保持在100 μg/L以下，說(shuō)明改造效果明顯，改造成功。

4 總結(jié)

#12機(jī)對(duì)空冷系統(tǒng)的找漏方法及除鹽水補(bǔ)水系統(tǒng)的改造經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到了我廠七期同時(shí)擴(kuò)建的另外一臺(tái)機(jī)組#13機(jī)上，也同樣達(dá)到了效果，真空嚴(yán)密性及凝結(jié)水融氧值均達(dá)到優(yōu)良水平。另外，空冷島防凍工作對(duì)于地處北方的機(jī)組仍然是冬季機(jī)組安全運(yùn)行的重要工作之一，尤其是在供熱期間，我廠七期采用熱泵技術(shù)參與供熱，上島的蒸汽量較少，防凍工作就更是重中之重了。因此在工作中，不僅對(duì)冷卻三角及時(shí)進(jìn)行查找，還在運(yùn)行中對(duì)停運(yùn)的逆流風(fēng)機(jī)單元進(jìn)行遮擋，同時(shí)進(jìn)行退列運(yùn)行。結(jié)合前面的工作，我廠七期2臺(tái)機(jī)組在冬季供熱當(dāng)中運(yùn)行穩(wěn)定，2臺(tái)機(jī)的真空嚴(yán)密性及凝結(jié)水融氧均在合格范圍內(nèi)并達(dá)到優(yōu)良水平。

〔編輯：劉曉芳〕

TK264.1+1

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.050

2095－6835（2017）19－0050－02