蒸汽噴射器在600MW亞臨界機組真空系統中的應用

趙四海 倪平 王曉俊

摘 要：華電內蒙古能源有限公司包頭發電分公司（以下簡稱華電包頭公司）所處地理位置大氣壓較低，夏季運行時，凝汽器真空偏低，汽輪機運行效率降低，為此公司于2014年對#1機組凝汽器真空系統進行改造，采用蒸汽噴射技術以提高凝汽器真空，達到降低煤耗的目的，另外真空泵運行方式由原來的兩用一備變成一用兩備，可以降低真空泵的運行電流，達到減少廠用電的節能效果。該文主要對此次系統改造內容及改造后節能效果進行介紹。

關鍵詞：真空提高 蒸汽噴射 節能降耗

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0078-02

1 概述

華電包頭公司#1機組原凝汽器真空系統高、低背壓凝汽器直接由管道連通，由3臺水環真空泵（二用一備）保持真空。由于包頭所處地理位置大氣壓較低，當夏季到來，開式水溫度升高時，凝汽器系統真空偏低，汽輪機效率降低，發電煤耗增大。

為提高凝汽器真空從而提高汽輪機運行效率，包頭公司于2014年采用蒸汽噴射技術對#1機組真空系統進行技術改造。

系統改造后，有效提高了凝汽器真空，從而提高了汽輪機運行效率，達到降低煤耗的目的，同時解決真空泵夏季高溫因汽蝕生產的噪音大和葉輪裂紋甚至斷裂等安全問題，并且真空泵運行方式由原來的兩用一備變成一用兩備，可以降低真空泵的運行成本，達到減少廠用電的節能效果。

2 改造方案

本次改造是從除氧器中取出一路汽源作為整套系統的工作汽源，通過調門控制穩壓罐中蒸汽壓力在一定范圍后，將蒸汽送入噴射器；分別有抽汽管路將高、低背壓凝汽器與蒸汽噴射器相連，并且在高、低背壓凝汽器的兩條連通管路上分別新增了一道隔離門；噴射器出口與冷凝器相連，疏水排至凝汽器集水器氣相空間，余汽由原系統中的水環真空泵抽排。

改造系統原理圖見圖1。

系統改造后，正常運行時，需打開抽真空管線氣動蝶閥111、311、132，關閉高低壓側聯通用氣動蝶閥101、102和真空泵吸氣母管氣動蝶閥313，此時凝汽器真空系統由新系統控制，真空建立穩定后只需保留一臺真空泵運行。

為保證系統運行可靠性，在整套系統中設置手動切除按鈕及保護切除功能，當蒸汽噴射系統異常時，可手動或依靠保護動作切除系統，打開高低壓側聯通用氣動蝶閥101、102和真空泵吸氣母管氣動蝶閥313，關閉抽真空管線氣動蝶閥111、311、132，聯鎖啟動備用真空泵，恢復改造前運行方式。

3 改造效果

調試期間對蒸汽噴射器系統進行了切除，就切除后與投入時真空情況進行對比，試驗前后真空泵冷卻水始終為10℃，試驗要求為30℃，電廠考慮安全因素，未升高冷卻水溫度，實驗數據見表1。

通過表1數據看出，在蒸汽噴射裝置切除時，高壓真空為-86.33 kPa，低壓真空為-86.86 kPa，真空逐漸下降，到20 ，min左右真空達到穩定值，此時高壓側為-86.07 kPa，低壓側為-86.55 kPa；由此可以看出在投入與切除蒸汽噴射裝置前后，高壓側降低0.34 kPa，低壓側降低0.31 kPa，平均影響為0.325 kPa。

4 調試常見問題

單體調試。因系統調試必須在機組啟動后進行，因盡量在機組啟動前完成所有閥門的靜態調試及上位機相關保護邏輯；若必須在機組運行時進行單體調試，應保持兩套系統并列運行，逐個進行調試。

保護定值整定。當凝汽器背壓高于限值、除氧器壓力低于限值、噴射器供汽壓力低于限值時系統必須退出運行，因此在調試中需要根據系統實際情況與設備說明書，對以上3個參數的保護定值進行在線整定。

真空泵邏輯修改。考慮新系統切除后，真空系統運行方式與改造前相同，故盡量保持原有邏輯不變；新系統運行時，通過運行人員調整設備運行方式使得3臺真空泵中1臺運行、1臺備用、1臺切除，只在原真空泵聯啟邏輯中新增蒸汽噴射系統切除條件。

5 改造后設備運行情況

系統改造后，不但有效提高了凝汽器真空度，而且減少了一臺真空泵的使用，使得本來準備在夏季應急使用的此套設備在全年都有比較強大的適用能力。

從運行人員操作量來看，此系統在正常運行時除壓力調節閥自動調節外，其他閥門均無需動作，沒有增加運行人員勞動強度，目前該套系統在我廠#1機組使用情況良好。

6 結語

蒸汽噴射技術是一種設備結構簡單、性能穩定可靠的真空獲得技術，廣泛應用于石油、化工、油脂、制藥、冶金、輕工、紡織、食品、制糖、制鹽等行業，但在火力發電企業中使用較少，此次改造成功，為解決開式水溫度高，凝汽器真空偏低提供了一個新的解決方案。在節能降耗與空冷島技術逐步推廣的背景下，蒸汽噴射技術在火力發電企業中的應用前景將更為廣闊。

參考文獻

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