大型空冷机组影响机组真空的因素分析与处理

发布时间：2022-03-13 15:43:38 浏览数：次

(山东电力建设第三工程公司，山东青岛 266100)
摘要：文章通过宁夏灵武1#机组的安装和调试，总结归纳了影响空冷机组真空的因素及其解决办法。
关键词：空冷机组；真空；影响；因素；质量
中图分类号：TK264.1 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2010)02—0107—01

空冷发电机组和循环水冷凝发电机组的不同在于它取消了循环水系统（包括水塔），而增加了空冷岛及相关配套设施，低压缸排汽采用直接风冷的方式进行冷却，即在汽机房A排外建一个大型的空冷装置（空冷岛），汽轮机低压缸的排汽通过排汽装置和排汽管道进入空冷岛，蒸汽冷却后回收至热水井。

在空冷发电机组中，真空系统庞大，整个空冷岛、排汽装置、排汽管道以及附属的各种管道全部为真空区域，因此机组的真空尤为重要，它直接关系到机组的安全经济运行。通过宁夏灵武1#机组的安装和试运，我们对空冷机组真空的影响因素进行总结归纳如下，现将其逐一进行分析。
1 空冷岛设备系统的安装质量对机组真空的影响

空冷区域的设备系统庞大，其安装质量的好坏，特别是系统的严密性对机组的真空起着至关重要的作用。
1.1 冷却管束

空冷岛的主要设备是起冷却作用的冷却管束，这部分设备一般由国外（目前我们使用的进口设备主要是德国的GEA和SPX两家）直接进口，设备质量好，在出厂前都进行过水压试验，一般不会泄露。因此，冷却管束的严密性不必担心，但在安装过程中必须采取严格的防护措施，防止施工中造成设备的损伤从而影响真空的严密性。
1.2 蒸气分配管和管束的上下联箱

蒸气分配管和管束的上下联箱也是GEA和SPX直接供货的，但此部分设备到现场需要组合安装，因此控制此部分现场组合安装的工作很重要，在空冷岛严密性试验中，此部分区域泄漏的可能性也最大、最多。鉴于此，在施工过程中要严格控制此部分的焊接质量，并严格按照要求进行焊口探伤，以确保焊接质量。
1.3 排气管道

排气管道是排汽装置和空冷岛的连通枢纽，由于其管径较大（直径约6m），而且其在半空中，施工难度较大，其焊接质量的控制难度也较高。为此，我们采取了由专业焊工进行施焊，并随机抽检焊口的方法来确保焊口质量。
1.4 空冷岛小口径管道

在空冷岛区域的抽真空、凝结水等小口径管道全部为负压运行，因此，它们焊接质量也对机组真空起着很重要的作用，必须确保此部分管道的焊接质量。而此部分管道系统一但安装完成就无法进行水压试验，所以应当加大此部分管道焊口无损探伤的抽检比例。
2 气温对机组真空的影响

我们普通的循环水冷凝机组由于冷却介质是循环水，其机组的真空受气温的影响很小。而空冷机组的冷却介质是空气，因此，气温对机组真空的影响相当大，在一天中由于受气温的影响，机组的真空变化可以超过25kpa，有时直接影响到了机组的负荷。原因有两点：①气温的高低会影响冷却管束的冷却效果。②冷却管束面积较大，它对阳光的吸热相对较大。

气温对空冷机组真空的影响是无法消除的，因为它既不是设备质量问题引起的，也不是安装质量问题造成的，但可以采取其他方法来抵消气温对真空的影响，从而防止在高温情况下机组负荷的下降。目前，各空冷机组常采用的是在冷却管束增加喷水减温的方法来解决此问题。①为除去冷却管束上部的积灰，空冷机组在冷却管束上部一般都设计有冲洗装置，此冲洗装置就是为了定期冲洗冷却管束上的灰尘，以增加冷却管束的冷却效果。在气温升高时可以将此冲洗装置投用，同样可以达到冷却管束的冷却效果，从而将机组的真空升上去。②在空冷平台上增加一路除盐水，在每个冷却风机风筒的四周增加一组喷头用以喷洒除盐水，如此一来，就在风机的上面形成一层水雾，在风机的吹动下喷上冷却管束，从而达到将管束降温的目睥，同样能起到提高真空的作用。
3 风力对机组真空的影响

风力、风向对空冷机组真空的影响也相当大。因为在空冷机组中每台风机所冷却的区域是各自独立的，上面用分隔墙将各台风机的冷却区域分成一个一个的小房间，为的就是防止风的扰动。一旦空气中的风力增大或风向变化就势必影响冷却管束的冷却效果，从而造成真空的下降。风力对机组真空的影响是瞬息万变的，是我们无法控制的。
4 真空泵工作冷却水的温度对机组真空的影响

在空冷机组中，真空泵的作用是至关重要的，真空泵的工作效率直接决定着机组真空的高低。而真空泵的工作效率的高低又制约于其工作冷却水的水温。目前，我国各大电厂使用的真空泵还是按照循环水冷凝机组设计制造的，其真空泵的换热器相对都太小，冷却面积不够，造成真空泵运行中工作水的温度无法冷却下来，从而降低了真空泵抽吸能力。因为普通的循环水冷凝机组真空的抽出位置是在凝汽器的底部，此处的温度已经很低，不会造成真空泵的工作水温升高。而空冷机组的真空抽出位置在空冷岛上的冷却管束上，此处的温度还相对很高，因此很容易就引起真空泵的工作水温度升高。

解决这一问题的方法有3个：①加大真空泵换热器的换热面积，通过开式水换热冷却其工作水，将工作水的温度降到需要的数值。②在真空泵换热器冷却进水管道上增加一路压力较大的调温水，以此来提高冷却速度，从而降低真空泵工作水温度。③在真空泵房增加一台中央空调，一方面可以降低真空泵周围的环境温度，另一方面可以将中央空调的冷凝水接至真空泵工作水的补水上，此冷凝水的温度较低（大约在4℃左右），可以大大减低真空泵工作水的温度。
5 其他因素对机组真空的影响

其他对机组真空影响的因素还有很多，这些因素和普通循环水冷凝机组一样，主要集中在排汽装置（或凝汽器）周围。如：和疏水扩容器连接的各级疏水管道的阀门、法兰、管道焊口等，排汽装置与低压缸接口的膨胀节，低压缸两端的端部汽封的间隙，这些因素也可能引起机组真空的变化，因为这和普通循环水冷凝机组一样，所以不再一一赘述。

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