直接空冷機組真空下降的原因分析及處理措施

鐘衛虎

摘? 要：隨著我國電力工業的迅速發展，空冷機組在我國北方富煤少水地區得到了廣泛的應用。大型空冷機組的長時間運行，增大了真空系統漏氣的幾率，直接空冷機組真空下降會導致機組的運行效率下降，增加煤炭的消耗，同時也會影響機組的安全運行，影響火電廠的正常運行。因此，維持直接空冷機組的真空是確保真空機組安全運行的基礎。本文分析了引起直接空冷機組真空下降的主要原因，并提出了預防直接空冷機組真空下降的措施，以供參考。

關鍵詞：直接空冷? 真空下降? 嚴密性? 原因分析? 處理措施

中圖分類號：TM621? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）08（b）-0075-03

Abstract： With the rapid development of China's power industry， air-cooled units have been widely used in the areas rich in coal and low in water. The long-term operation of large-scale air-cooled units increases the probability of air leakage in the vacuum system. The vacuum drop of direct air-cooled units will lead to the decrease of unit operation efficiency， increase of coal consumption， and affect the safe operation of units and normal operation of thermal power plants. Therefore， maintaining the vacuum of direct air cooling unit is the basis of ensuring the safe operation of vacuum unit. This paper analyzes the main causes of the vacuum drop of the direct air-cooled unit， and puts forward the measures to prevent the vacuum drop of the direct air-cooled unit for reference.

Key Words： Direct air cooling; Vacuum drop; Tightness; Cause analysis; Treatment measures

直接空冷機組系統主要包括排汽裝置、排汽管道、空冷島蒸汽分配管道以及系統管道上的各種閥門，膨脹節等。大型發電廠的直接空冷機組對于電廠的穩定運行具有重要的作用，隨著我國電力工業的發展，大型電廠對于相關運行設備的要求也越來越高。但在實際中，一些大型電廠的直接空冷機組在實際運行中，存在真空下降的問題，經常會造成鍋爐給水品質下降，煤耗增加，甚至會引起停機，威脅機組的安全運行。因此，研究直接空冷機組的真空下降的原因，并及時進行處理，對于火電廠的安全穩定運行具有重要的意義。

1? 直接空冷機組真空下降的主要原因

1.1 真空系統的嚴密性差

1.1.1空冷島蒸汽分配管和凝結水聯箱泄露

這兩個部件是現場組裝到一起的，組裝的方式主要是以焊接為主，由于焊接的面積比較大，焊接的部位比較多，如果操作不當就會出現焊接不牢的情況，引發空氣泄露，實際上，在空冷機組運行中，該部位的空氣泄露情況發生得比較多。

1.1.2 空冷島排汽管道伸縮節泄露

在空冷島和排汽裝置之間有連接的排汽管道，管道的伸縮節可以很好地消除管道受熱后的膨脹變形情況。在實際的機組運行中，伸縮節由于其特殊的結構，耐高壓的性能不強，如果運行工況處于非正常狀態下，就會出現裂紋，出現空氣泄露的情況。

1.1.3 真空系統以及設備泄露

主要有低壓汽缸法蘭結合面不嚴、凝結水泵軸封以及入口的濾網密封不嚴、真空泵系統閥門以及法蘭不嚴等。在機組的啟動以及低負荷運行階段，多數的機組回熱系統處于真空狀態，空氣泄露的范圍就會向高壓缸、中壓缸以及相關的其他設備和系統延伸。

1.2 空冷島換熱性能降低

1.2.1 風機單元格的風量不足

在實際的安裝過程中，由于風機的葉片與風筒間隙安裝不合理，沒有達到要求的設計值，會導致風機出現出力不足的情況。此外，冷凝管之間的間隙過大、風機的甲板間隙以及單元密封板間隙不合理、單元間隔斷門關閉不嚴等都會加大風機單元間的漏風量，這些問題都會讓風機單元格出現風量不足情況，引起空冷機組真空下降。

1.2.2 外界環境的影響

外界環境的影響主要是氣溫以及風向、風速的影響。首先，氣溫方面，空冷機組的冷卻介質是空氣，受外界溫度的影響很大。如果外界的氣溫升高，尤其是在夏季，空氣的溫度比較高，就會導致冷凝管的冷卻效率下降，排汽的溫度就會升高，真空壓力就會下降。此外，冷凝管的表面積比較大，夏季光照充足，而且光照比較強，會導致冷凝管吸收大量的太陽熱量，增加了冷凝管本身的熱源，在高溫天氣，空冷機組的運行效率下降。其次，風向和風速的影響。風向和風速也會影響空冷機組的真空情況。空冷島正面進風的情況下，空冷的換熱性能是最佳的，正面進風可以讓風機在單位時間內吸入更多的風量，而且換熱后的二次風，也不會出現熱風回流的情況。如果是空冷島的兩側進風，就會讓換熱性能下降，因為進風的一側在進行換熱之后會被吹向另外一側，增加了另外一側空冷島的熱負荷，造成相同負荷運轉下機組的真空差增大。此外，風速較大時，就會影響空冷風機的吸風能力，而且在進行換熱后容易出現熱風回流的情況，增大空冷島的熱負荷，因此，風向的變化以及過高的風速都會導致空冷島的冷卻效果下降。

1.2.3 真空泵冷卻水溫的影響

空冷機組抽真空的位置在空冷管的逆流管的頂端以及大排汽管道上，這些部位的溫度比較高，尤其是在夏季，機組的背壓升高，排汽的溫度升高，真空泵吸入的蒸汽以及氣體的混合物溫度可以達到60℃左右，泵內的工作水溫可以達到70～80℃，在此高溫下，真空泵內的冷卻水容易發生汽化現象，導致真空泵的性能降低，機組的真空下降。

2? 直接空冷機組真空下降的處理措施

2.1 空冷島系統泄露的預防

2.1.1 提高焊接質量

在現場的工藝焊接過程中，要提高焊接的質量，確保空冷島蒸汽分配管和凝結水聯箱能夠很好地進行連接。焊接完成后，要進行風壓實驗，對空冷島的負壓系統進行全面的檢查，確保無漏點，尤其是對焊點的部位進行認真的檢查，防止運行后發生泄露情況。風壓實驗同時盡量配合抽真空實驗，可以更好地提高真空系統的嚴密性，機組在投產運行以后，每月要定期地進行抽真空實驗，結合實際工作情況，每月進行不少于兩次的嚴密性實驗，及時地排查漏點情況，確保機組的真空系統無泄漏。

2.1.2 定期檢查受熱部件情況

在機組運行的過程中，要定期地對于受熱部件進行檢查，檢查有無發生膨脹情況，有無位置移動情況，有無松動情況等，避免部件局部的膨脹或者是位移受到阻礙，產生的應力過大導致部件的變形或者開裂等現象，出現真空下降，尤其是要加強對于排汽管道的伸縮節的檢查，此部位易發生開裂現象，要經常對此部位進行檢查，同時要確保機組的運行安全穩定，減少伸縮節的非正常受力情況。

2.1.3 定期檢查真空系統及設備

定期檢查排汽管道法蘭的密封墊，確保法蘭的密封性可靠。利用焊接的方式來加固管道的閥門，減少泄露現象。加強對凝結水泵軸封以及入口濾網的檢查，查看是否存在密封不嚴情況，及時排除。在高溫運行環境下，排汽管道的閥門門蓋以及門軸等部件受熱膨脹后，要及時進行緊固，定期更換排汽管道密封墊，防止出現泄露。

2.2 空冷島換熱性能低的處理措施

2.2.1 嚴格按標準進行安裝

設備的安裝要嚴格按照圖紙的設計要求進行安裝，安裝標準要符合各項規定，滿足實際工況要求。在試運行階段，要結合實際的情況，對葉片的角度與風筒的間隙進行調整，調整單元密封板的間隙以及風機甲板間隙等，確保風機的單元格密封性良好，不存在漏風現象。

2.2.2 科學安裝擋風墻

安裝噴淋設備，降低空氣的溫度，消除高溫對真空的影響，確保機組在高溫情況下能夠滿足運行要求。空氣的溫度以及風速、風向變化帶來的不利影響，可以通過安裝擋風墻來解決。擋風墻的設計安排要科學合理，要結合機組的實際布置情況，綜合考慮當地的風況，真正起到擋風的作用，滿足機組的實際運行要求。通過擋風墻可以有效防止風向以及風速變化引起的熱風回流現象，最大限度消除外界空氣紊亂流動給機組帶來的影響，提高凝汽器的換熱效率。

2.2.3 調節真空泵的冷卻水溫

在高溫季節，要將真空泵熱換器的工作水和冷卻水的溫度降低，防止出現由于高溫引發的汽化現象。真空泵的冷卻器要定期進行清洗，確保冷卻水的壓力以及水量滿足工作要求。保證水環真空泵汽水分離器的水位合適，能夠進行正常的內循環。

3? 結語

直接空冷機組的密封性對于機組的安全運行具有重要的作用。在實際的生產中，需要對直接空冷機組定期進行檢查，通過測漏儀以及科學的檢測方法查找排除漏點，采取有效的措施防止真空機組出現漏氣情況，確保機組的安全穩定運行。

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