有效降低華澤空冷機組背壓方法的探討

摘 要：直接空冷機組在長期運行中逐漸暴露出背壓較高、經濟性和接帶負荷能力差、限負荷頻繁等問題，對電廠經濟性和電網的安全運行都有較大不利影響。文章著重對華澤空冷機組空冷凝汽器運行情況進行分析，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組背壓的解決方法。

關鍵詞：直接空冷機組；降低背壓；空冷凝汽器

引言

汽輪機運行中為了保證末級葉片的安全，空冷機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組接帶負荷的關鍵因素。華澤2×300MW直接空冷機組于2006年轉入生產運營，機組在夏季的接帶負荷能力表現為逐年下降，背壓值逐年升高。在夏季高溫時段，華澤機組多次下降15%額定負荷左右，嚴重影響了電廠和電網的經濟、安全運行。

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

1 影響空冷機組背壓的主要因素

1.1 負壓系統嚴密性差

空冷機組的負壓系統較濕冷機組龐大，系統薄弱點多，可能出現的漏空點較多，并且出現漏空點后不易查找，這就成為空冷機組負壓系統的漏空量大、嚴密性較差的主要因素。漏空量增大、不凝結氣體增多后，造成低壓缸的排汽溫度升高、背壓值升高。

1.2 多級水封設計不合理

該機組軸封加熱器的疏水通過多級水封裝置自流到熱井，因多級水封設計余量不足、且沒有設計安裝水封排氣閥，造成機組運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氣體直接排入熱井中，使負壓系統漏空量增大，機組背壓升高。

1.3 凝汽器熱負荷大

華澤空冷機組的主汽、再熱器、旁路系統、抽汽系統的疏水全部排向空冷凝汽器，系統中的疏水閥門多使用氣動球閥，嚴密性較差。造成進入凝汽器中的內漏疏水閥門數量較多，使凝汽器熱負荷增大，機組背壓升高。

1.4 熱風再循環現象嚴重

空冷凝汽器上的風機將大氣中的冷風吸入，通過空冷翅片管與汽輪機低壓缸排汽進行換熱后將熱風排入到大氣中。由于該空冷島風機周圍裙墻設計不合理，造成一部分熱風又被吸入到空冷風機的入口，提高了入口風溫，降低了換熱效果，機組背壓升高。

1.5 空冷凝汽器的設計散熱面積偏小

華澤機組空冷凝汽器設計散熱面積設計為748488m2，在168小時試運期間，當環境溫度為40℃時，背壓按照45Kpa控制，曾限負荷5MW，達不到設計的理想工況。而且設計中沒有考慮到我國北方地區風沙大、環境條件惡劣的因素，空冷凝汽器散熱能力會隨著運行時間的增加而惡化，沒有留有一定的富余面積。

1.6 空冷島所處環境惡劣，翅片管表面臟污嚴重

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

2 降低空冷機組背壓的主要方法

針對以上分析的影響機組背壓的主要因素，我們重點提出以下解決的方法。

2.1 對負壓系統進行治理，降低機組的漏空量

機組進行等級檢修時，在低壓缸至空冷島的排汽管道處、凝結水回水管道以及抽真空管道處加堵板，將空冷島與熱井側分割開來。在空冷島側充入壓縮空氣至0.2MPa～0.3MPa左右進行風壓試驗，觀察空冷島內部壓力的下降情況，查找漏空點；在熱井側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。

在機組運行中，注意分析機組背壓值、過冷度、ITD值、低壓缸排汽溫度的變化情況是否正常；定期進行真空系統泄漏量試驗，觀察漏空量是否正常，發現參數異常后及時查找漏空點。

2.2 對多級水封進行改造或更換，消除多級水封的漏空點

對于多級水封設計余量不足、運行中需要開啟多級水封旁路閥的情況，進行多級水封或其系統管路的改造，降低多級水封系統的阻力，以達到關閉水封旁路閥目的；對于多級水封沒有設計安裝水封排氣閥的情況，可利用機組檢修機會進行加裝。當機組啟動后調整多級水封水位，在排氣閥處排掉水封內部的空氣，并維持調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，降低機組的漏空量，提高機組背壓。

2.3 治理疏水系統內漏閥門，降低凝汽器熱負荷

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

2.4 風機入口裙墻改造，減小熱風再循環效應

目前對于空冷機組的熱風再循環現象，并不能完全消除，只能采取措施減小熱風再循環效應。一般采取方法為在空冷風機入口加裝擋風裙墻，減小風機入口因再循環而吸入的熱風量；同時要注意在人員巡檢空冷區域完畢離開后，隨手關閉各風機間的小門，避免各風機之間的串風現象。通過采取以上方法，可以盡量降低由于熱風再循環而引起的背壓下降。

2.5 增加空冷島接帶熱負荷能力，降低機組背壓

增加空冷島接帶熱負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）空冷翅片和風機，增大空冷凝汽器的散熱面積，以此來降低機組背壓；（2）新加一套濕冷凝汽器，將低壓缸排汽抽出15%～25%左右進入濕冷凝汽器中進行凝結，到達降低機組背壓的效果；（3）新加一套蒸發式凝汽器，將低壓缸排汽抽出15%～25%左右進入蒸發式凝汽器中進行凝結，到達降低機組背壓的效果。以上三種改造方法各有利弊，實踐中要結合機組的運行情況進行具體確定。

2.6 加強沖洗設備的運行和維護，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行規范。為了解決由于翅片管環境溫度高，沖洗環境惡劣，沖洗速度過快的問題，在街區端部安裝牽引沖洗小車的滑道，沖洗人員在遠離翅片管的位置就可以移動沖洗小車進行沖洗，提高的沖洗質量；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，提高沖洗的質量，降低機組背壓。

3 結束語

通常1KPa背壓值影響煤耗約0.8～1.0g/kwh，降低運行中的背壓值對提高整個機組安全經濟運行有要較大的影響。空冷機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識、狠抓技術管理，不斷提高機組安全、經濟運行水平，在激烈的電力競爭市場中立于不敗之地。

參考文獻

[1]華澤空冷凝汽器設計招標文件[Z].

[2]DLT932凝汽器與真空系統運行維護導則[S].

作者簡介：胡學軍（1972-），男，山西永濟人，高級工程師，發電運行部汽機專工。