某熱電廠660MW雙背壓機組凝汽器抽真空改造效果探討

劉奇彬

摘 要：某熱電廠采用的660MW雙背壓機組凝汽器存在真空系統不嚴密的情況，為了改善這一現象，提高機組的運行效率，本公司以相關試驗為基礎，對雙背壓機冷凝器進行了抽真空系統改造，改造效果較好。文章以此進行探討，希望為同類問題提供一些幫助。

關鍵詞：660MW雙背壓機組；凝汽器；抽真空系統；系統改造

在發電廠的實際運行過程中，蒸汽器的運行會對汽輪機產生重要的影響，如果蒸汽機運行狀況良好，將會大幅提高汽輪機的性能，從而為發電廠創造一定的經濟利潤。在凝汽器的相關參數指標中，真空數據指標是最具重要性的一項檢測指標，能夠對凝汽器的運行起到密切的監視作用。本文中所研究的是某熱電廠660MW汽輪機機組。通過對該汽輪機的運行情況進行分析，發現可以通過對凝汽器的抽真空系統進行改造，提升機組的運行效率。

1 某熱電廠汽輪機組綜述

1.1 蒸汽器

某電廠所選用的汽輪機規格及型號為2x660MW，N660-24.2/566/566型。該汽輪機生產廠家為廣州汽輪機有限公司，氣缸類型為超臨界、單軸三缸四排汽、蒸汽式。在選擇凝汽器時，選用N-40000-1型蒸汽器。該種蒸汽器雙背壓、單流程、且雙殼體、表面式、能夠橫向配置。蒸汽器的殼體底部直接與熱井相連，在上方布置低壓型加熱器，減溫減壓器和抽氣管等。抽空氣管布置在中心位置，便于抽吸不凝結的氣體[1]。

1.2 真空泵

選用真空泵作為本次改造試驗的抽真空設備，一共有三臺，其型號2BW4353-OEK4型，圓水環真空泵，容量為50%[2]。系統為閉式循環，進水口選用凝結水，采用供水密封式對真空泵軸封。啟動真空泵工作時，具體流程為先啟動電機，打開冷卻水閥和系統進汽閥，系統進入運行狀態后，氣體會通過進氣管到達真空泵中，進行壓縮后會通過排氣管排放到分離器中。在運行中，工作液由調節器進入到分離器中，隨后經過換熱器再送入真空泵中，構成一個封閉的循環系統。

2 對抽真空系統進行改造的原因分析

在汽輪機抽真空系統中，高背壓與低背壓都設計有專門的抽空氣管，在原設計中，這兩根抽空氣管最后合到了一起，即抽氣母管中。而該條抽氣母管與真空泵的抽氣母管相互連通。在運行過程中，由于兩根單獨的抽氣管相互合到了一起，在合并口位置便產生了不一致壓力，高背壓抽氣管的壓力要高于低背壓抽氣管壓力，這便對系統的空氣壓力產生了影響，低背壓一側的抽吸沒有力度，影響機組的運行效率。

在機組運行過程中，由于低背壓一側的空氣抽吸力度無法達到要求，在抽氣過程中很大一部分都被高背壓一段所擠壓，因而低背壓一側沒有凝結的氣體便無法被排出，大量氣體的聚集導致凝汽器的端差不斷升高，基本維持在7℃左右，甚至會達到8℃，嚴重超過了機器的設定值，因而在運行過程中低背壓一側不斷出現問題，影響機組的整體運行效率。

3 抽真空系統改造方案設計

為了進一步完善凝汽器的抽真空系統，改善汽輪機組運行過程中出現的上述問題，有必要對抽真空系統實施改造。本次改造試驗在嚴謹探究的基礎上，對改造方案進行了如下設計：在高背壓、低背壓兩側的抽空氣母管之間安裝一個空氣聯絡門裝置，將原來的高背壓凝結器與低背壓凝結器分隔開，并在空氣聯絡門裝置前開設一口，接入一個新的母管連接A真空泵中，B真空泵與凝汽器高壓側、低壓側兩側抽氣管的連接通過另外兩根抽氣管來實現。這樣通過對原高壓側、低壓側的抽氣管進行連接改造，消除了原來高背壓側抽氣管壓力高于低壓側抽氣管壓力的現象，解決了以往運行過程中由于高壓側和低壓側端差不一致造成的抽吸能力問題以及凝汽器運行不穩定的狀況。

4 改造后凝汽器抽真空系統運行效果分析

為了評估本次凝汽器抽真空系統改造后的運行效果，選擇A/C兩真空泵進行效果評估。先打開高壓、低壓兩側之間聯絡門，這與改造前凝汽器的運行方式相同，運行一段時間記錄相關數據后再關閉聯絡門，以改造后的方式運行，記錄下相關運行數據。兩組數據統計整理后如表1所示。

通過表格中的數據簡單計算一下可知，此次針對雙背壓機組凝汽器抽真空系統的改造效果還是讓人非常滿意的。由表中數據可以發現，實施改造方案以后，低背壓側的提高幅度大約為0.5kPa，而高背壓側的提高幅度大約為0.1kPa，整體提升幅度在0.3kPa左右。而對機組進行熱效率的試驗數據顯示，實施改造前兩臺汽輪機組運行過程中的熱損耗大約為8062.53KJ/kWh，對抽真空系統實施改造后試驗的熱損耗大約為7986.5KJ/kWh，通過改造后實際功耗損耗降低了大約79.03KJ/kWh，一鍋爐的熱效率為90%計算，管道的效率設為95%，這算后兩臺機組運行過程中煤耗損失降低了大約1.35g/kWh[4]。

假如發電廠兩臺機組的發電量每年70億kWh，以此計算，經過改造后每年可以節約的標煤量為9450t，以當前價格500元/t計算，那么改造后兩臺汽輪機組每年可節約將近500萬元的燃料費用，這為發電廠帶來了巨大的經濟效益。

5 結束語

綜上可以看出，通過對某熱電廠660MW雙背壓機組凝汽器的抽真空系統進行改造，在高背壓側與低背壓側安裝空氣聯絡門，使兩側的抽空氣管道能夠獨立運行，降低高背壓側對低背壓側的影響，有效提高了機組的真空效果，提升了運行效率，降低了煤耗損失，為熱電廠帶來了非常不錯的經濟效益。但需要注意的一點是，由于在實際運行過程中，對汽輪機組真空的影響因素較多，且比較復雜，具體運行環境不一致，因此本試驗改造方案只作為參考。

參考文獻

[1]劉建偉.660MW雙背壓機組凝汽器抽真空系統改造及效果[J].資源節約與環保，2013，02：24.

[2]李明，龍寧暉，甘復泉，等.雙背壓凝汽器抽空氣系統的改造及效益分析[J].電力技術經濟，2015，03：43-47.

[3]曾華.雙背壓凝汽器抽真空系統的技術改造[J].華電技術，

2014，03：45-47+81.