某厂1号机真空系统优化运行

某厂1号机真空系统优化运行

徐斌超

广东红海湾发电有限公司  516600

摘要：某火电厂1号机组低压缸轴端存在漏真空，真空系统严密性试验不合格，需要机组大修揭缸才能处理，暂不具备条件。经分析，利用机组临停机会，对系统进行优化改造。系统优化后，经过不断摸索调整，保证机组安全的前提下，最终使机组真空严密性试验合格，保证了经济性。本文介绍了一种临时的真空系统泄漏处理方法，为其他机组发生类似问题提供了宝贵经验。

关键词：真空严密性  轴封 经济性

一、引言

某厂1号机组轴封系统机组正常运行时，由各高中压主汽门门杆漏汽提供轴封用汽，形成自密封[1]。低负荷时，汽源由辅汽提供。一般轴封母管压力维持20~30kPa左右。低压轴封供汽由轴封减温器减温减压后，供A、B低压缸轴封用汽，轴封回汽直接进入轴封加热器，凝结成水，析出空气，水经轴加水封回到凝汽器回收利用，析出的空气经轴加风机排出大气[2]。

某厂1号机真空严密性试验，高背压侧真空下降率0.4kPa/min、低背压侧真空下降率0.2kPa/min，不合格。进行氦气查漏，发现A低压缸5瓦轴端2.6E-4（大漏量），A低压缸6瓦轴端3.6E-5（大漏量），A低压缸5、6瓦轴端处真空泄漏量较大。尝试将汽轮机轴封母管压力调整至80kPa，进行真空严密性试验，真空下降率为0.13kPa/min。提高轴封压力能有效减少机组真空泄漏，但轴封压力80kPa不是正常运行工况，汽轮机轴封处会冒蒸汽，严重时可能影响机组安全。

二、真空系统改进

真空系统氦气查漏，明确了真空系统的泄漏点，但彻底处理A低压缸轴端处漏真空，需要汽轮机揭缸，检查低压缸轴封间隙和低压缸中分面。由于机组暂时不具备揭缸条件，为确保机组真空严密性试验合格，提高机组经济性，利用机组调停机会，在A低压缸轴封回汽管道上增加手动门，调节A低压缸轴封回汽手动门开度，达到能使低压缸轴封不冒汽，同时不漏真空的目的。

全关A低压缸轴封回汽门时，通过氦气检测5瓦和6瓦轴封，漏点完全消除，真空上涨大约1.5kPa，打开A低压缸轴封回汽手动门时，机组真空开始明显下降。放氦气再次检测，5、6瓦漏量为2.3E-4。可通过摸索调整A低压缸轴封回汽手动门开度来减小漏量，配合调整低压轴封回汽疏水手动门开度，以此来保证机组真空严密性试验合格，确保机组经济运行。

三、运行调整分析

尝试关闭#1机低压缸轴封回汽母管疏水手动门进行U型管蓄水，570MW工况，低背压真空由-95.1kPa提高至-96.4kPa，高背压真空由-94.6kPa缓慢提高至-95.1kPa，低压缸低背压排汽温度由37.2°C下降至33.8°C，高背压排汽温度由35.1°C下降至34.7°C，随后进行机组真空严密性试验，高背压真空下降速率0.136kPa/min,低背压真空下降速率0.196kPa/min，均已合格。保持#1机低压缸轴封回汽母管疏水手动门关闭，半小时候低压轴封冒汽，立即打开低压轴封回汽管道疏水手动门三圈。

低压轴封回汽管道疏水U型水封放水手动门外排至凝坑，观察1号机低压轴封回汽疏水量较大，通过分析，5，6瓦轴端吸入冷空气，降低了轴封回汽温度，导致轴封回汽提前凝结成水，增大了轴封回汽疏水量。关小低压轴封回汽疏水手动门后，疏水不畅，水位慢慢涨高，最终A低压缸轴封回汽不畅，引起A低压缸5，6瓦轴端处冒汽。通过关小A低压缸轴封回汽手动门，使轴封回汽压力提高，5，6瓦轴封吸入空气自然就少了。

针对此情况，可设法调整保持一个平衡，既能最大限度改善机组真空，又能保证汽轮机轴端不冒汽，保证机组安全经济运行。尝试调整，初始低压轴封回汽疏水手动门三圈开度，通过全关，摸底记录相关数据，然后尝试不同开度对真空的影响。具体调整记录如下：

机组负荷570MW，低压轴封回汽疏水手动门开度1/4圈，机组低背压真空上升约0.2kPa，高背压真空上升约0.1kPa。关小到1/5圈开度，真空提升不明显。关小到1/10圈，483MW工况，做真空严密性试验，高背压真空下降速率0.16kPa/min，低背压真空下降速率0.2kPa/min，结果为合格。两小时后现场检查发现1号机A低压缸5，6瓦轴封处冒蒸汽，立即开大低压轴封疏水手动门一圈，疏水完毕后，保留低压轴封疏水手动门1/5圈开度。

低压轴封疏水手动门约1/5圈开度，真空有一定提升，低压缸轴端无冒汽。考虑到安全，保持低压轴封疏水手动门开度1/5圈，调整A低压轴封回汽手动门，寻求平衡。

保持低压轴封疏水手动门开度不变，通过调整1号机A低压缸轴封回汽手动门的方式来寻优。A低压缸轴封回汽手动门全行程约37圈开度，全关后开到六圈再进行微调。

将A低压缸轴封回汽手动门开到三圈半，低压轴封回汽管道疏水手动门1/5圈开度，进行真空严密性试验：高背压真空下降率0.125kpa/min，低背压真空下降率0.072kpa/min，结果都是优。经长时间运行，A低压缸轴端无冒汽。

四、总结

因机组暂时不具备揭缸条件，在机组临停时对轴封系统进行优化，增加A低压缸轴封回汽手动门。通过调整，将A低压缸轴封回汽手动门开到三圈半，低压轴封回汽管道疏水手动门1/5圈开度，可维持微平衡，即真空严密性试验优秀，同时低压缸轴封不冒蒸汽。调整后，低背压真空提升约1kPa，煤耗下降约1.2g/KW˙h。通过对比调整前后，汽轮机五，六瓦振动无明显变化，主机润滑油放水未见明显增多。经过多次启停机扰动，仍能保证机组真空系统安全经济运行。

参考文献：

[1]郝军.火电厂汽轮机真空系统凝汽设备的优化运行.[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2021;

[2]韩家欣.火电厂汽轮机真空系统凝气设备运行优化分析.[J].机械管理开发,2023;