真空的因素分析和處理措施張運榮

大型空冷機組影響機組真空的因素分析與處理

張運榮（山東電力建設第三工程公司，山東濰坊261031）

[內容摘要]由於空冷機組與普通迴圈水冷凝發電機組的不同，其真空系統較大，整個空冷島、排汽裝置、排汽管道以及附屬的各種管道全部為真空區域。而由於空冷機組的特殊性，影響機組真空的因素也相對較多，更有其特殊性，怎樣發現並解決這些問題就顯得至關重要。

關鍵詞：空冷機組、真空、影響、因素、質量

空冷發電機組和迴圈水冷凝發電機組的不同在於它取消了迴圈水系統（包括水塔），而增加了空冷島及相關配套設施，它的汽輪機低壓缸排汽採用直接風冷的方式進行冷卻，即在汽機房a排外建乙個大型的空冷裝置（空冷島），汽輪機低壓缸的排汽通過排汽裝置和排汽管道進入空冷島，蒸汽冷卻後**至熱水井。

在空冷發電機組中，真空系統龐大，整個空冷島、排汽裝置、排汽管道以及附屬的各種管道全部為真空區域，因此機組的真空尤為重要，它直接關係到機組的安全經濟執行。通過寧夏靈武1#機組的安裝和試運，我們對空冷機組真空的影響因素進行總結歸納，現將其逐一進行分析。

一．空冷島裝置系統的安裝質量對機組真空的影響

空冷區域的裝置系統龐大，其安裝質量的好壞，特別是系統的嚴密性對機組的真空起著至關重要的作用。

1、冷卻管束

空冷島的主要裝置是起冷卻作用的冷卻管束，這部分裝置一般由老外（目前我們使用的進口裝置主要是德國的gea和spx兩家）直接進口，裝置質量很好，在出場前都進行過水壓試驗，一般不會洩露。因此冷卻管束的嚴密性不必擔心，但在安裝過程中必須採取嚴格的防護措施，防止施工中造成裝置的損傷從而影響真空的嚴密性。

2、蒸汽分配管和管束的上下聯箱

蒸汽分配管和管束的上下聯箱也是gea和spx直接供貨的，但此部分裝置到現場需要組合安裝，因此控制此部分現場組合安裝的工作很重要，在空冷島嚴密性試驗中，此部分區域洩漏的可能性也最大、最多。鑑於此，我們在施工過程中要嚴格控制此部分的焊接質量，並嚴格按照要求進行焊口探傷，以確保焊接質量。

3、排汽管道

排汽管道是排汽裝置和空冷島的連通樞紐，由於其管徑較大（直徑約6公尺），而且其在半空中，施工難度較大，因此其焊接質量的控制難度也較高。為此，我們採取了由焊接施工處專業焊工施焊，並隨機抽檢焊口的方法來確保焊口質量。

4、空冷島小口徑管道

在空冷島區域的抽真空、凝結水等小口徑管道全部為負壓執行，因此它們焊接質量也對機組真空起著很重要的作用，所以必須確保此部分管道的焊接質量。而此部分管道系統一但安裝完成就無法進行水壓試驗，所以應當加大此部分管道焊口的抽檢比例。

二．氣溫對機組真空的影響

我們普通的迴圈水冷凝機組由於冷卻介質是迴圈水，其機組的真空受氣溫的影響很小。

而空冷機組的冷卻介質是空氣，因此氣溫對機組真空的影響相當大，在一天中由於受氣溫的影響，機組的真空變化可以超過25kpa，有時直接影響到了機組的負荷。原因有二：一是氣溫的公升高影響了冷卻管束的冷卻效果。

二是冷卻管束面積較大，它對陽光的吸熱相對較大。

氣溫對空冷機組真空的影響是無法消除的，因為它既不是裝置質量問題引起的，也不是安裝質量問題引起的。但可以採取其他方法來抵消氣溫對真空的影響，從而防止在高溫情況下機組負荷的減少。目前各空冷機組常採用的是在冷卻管束增加噴水減溫的方法來解決此次問題。

方法一：為除去冷卻管束上部的積灰，空冷機組在冷卻管束上部一般都設計有沖洗裝置，此沖洗裝置就是為了定期沖洗冷卻管束上的灰塵，以增加冷卻管束的冷卻效果。在氣溫公升高時可以將此沖洗裝置投用，同樣可以達到冷卻管束的冷卻效果，從而將機組的真空公升上去。

方法二：在空冷平台上增加一路除鹽水，在每個冷卻風機風筒的四周增加一組噴頭用以噴灑除鹽水，如此一來，就在風機的上面形成一層水霧，在風機的吹動下噴上冷卻管束，從而達到將管束降溫的作用，同樣能起到提高真空的作用。

三．風力對機組真空的影響

風力、風向對空冷機組真空的影響也相當大。因為在空冷機組中每颱風機所冷卻的區

域是各自獨立的，上面用分隔牆將各颱風機的冷卻區域分成乙個乙個的小房間，為的就是防止風的擾動。因此一旦空氣中的風力增大或風向變化就勢必影響冷卻管束的冷卻效果，從而造成真空的下降。風力對機組真空的影響是瞬息萬變的，是我們無法控制的。

四．真空幫浦工作冷卻水的溫度對機組真空的影響

在空冷機組中，真空幫浦的作用是至關重要的，真空幫浦的工作效率直接決定著機組真空

的高低。而真空幫浦的工作效率的高低又制約於其工作冷卻水的水溫。目前我國各大電廠使用的真空幫浦還是按照迴圈水冷凝機組設計製造的，其真空幫浦的換熱器相對都太小，冷卻面積不夠，造成真空幫浦執行中工作水的溫度無法冷卻下來，從而降低了真空幫浦的效率。

因為普通的迴圈水冷凝機組真空的抽出位置是在凝汽器的底部，此處的溫度已經很低，不會造成真空幫浦的工作水溫公升高。而空冷機組的真空抽出位置在空冷島上的冷卻管束上，此處的溫度還相對很高，因此很容易就引起真空幫浦的工作水溫度公升高。

解決這一問題的方法有兩個：

方法一：加大真空幫浦換熱器的換熱面積，通過開式水換熱冷卻其工作水，將工作水的溫度降到需要的數值。

方法二：在真空幫浦房增加一**空調，一可以降低真空幫浦周圍的環境溫度，二可以將**空調的冷凝水接至真空幫浦工作水的補水上，此冷凝水的溫度較低（大約在4℃左右），可以大大減低真空幫浦工作水的溫度。

五．其他因素對機組真空的影響

其他對機組真空影響的因素還有很多，這些因素和普通迴圈水冷凝機組一樣，主要集

中在排汽裝置（或凝汽器）周圍。如：和疏水擴容器連線的各級疏水管道的閥門、法蘭、管道焊口等，排汽裝置與低壓缸介面的膨脹節，低壓缸兩端的端部汽封的間隙，這些因素也可能引起機組真空的變化，因為這和普通迴圈水冷凝機組一樣，所以不再一一贅述。

真空的因素分析和處理措施 張運榮