防止660MW燃煤机组真空倒挂的

措施

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Summary：循环水冷却的双背压凝汽式汽轮机组因冷却水先经A凝汽器，后经B凝汽器，所以理论上A侧真空会高于B侧，但是在某些因素的影响下会使得B侧高于A侧，这就是“真空倒挂”。本文分析导致这种现象的因素，并根据实际生产提出防止“真空倒挂”措施，提高机组的经济性。

Key：凝汽式 真空倒挂 经济性

凝汽器的真空是汽轮发电机组的重要参数之一，其大小会影响机组的经济性，而保证机组运行在最佳真空是电力生产人员的工作要求。

1 机组概况

660MW燃煤机组汽轮机是由上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合

制造的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、反动凝汽式汽轮机。本汽轮机采用全周进汽加补汽阀的配汽方式，高、中压缸均为切向进汽。高、中压阀门均布置在汽缸两侧，阀门与汽缸直接连接，无导汽管。蒸汽通过两只高压主汽门及高压调门进入单流的高压缸，从高压缸下部的两个排汽口进入再热器。蒸汽通过再热器加热后，通过两只中压主汽门及中压调门进入双流的中压缸，由中压外缸顶部的中低压连通管进入两只双流的低压缸。

凝汽器为双壳体、双背压（对每壳体而言为单背压）、单

回热式。低压缸排汽分别进入A、B凝汽器，循环水并列二路进入串联通过A、B凝汽器，由于循环水温的不同，所以形成了高、低汽室。机组正常运行时，应A凝汽器（低背压侧）真空应高于B凝汽器（高背压侧）真空值。

轴封系统高负荷为自密封，自密封不足时由辅汽供汽，小机轴封用汽取自主机低压轴封用汽。

2 真空倒挂现象

凝汽器真空在低负荷时会出现倒挂现象，且A侧真空严密性试验不合格。当A/B侧真空泵运行，将A侧真空泵进口气动隔离门关闭后，真空值从96.31kpa下降到95.96kpa。负荷570MW，将3A小机轴封压力提高到小机轴封略微冒汽后真空严密性试验仍不合格，A侧300kpa/min。当A侧A/B两台真空泵运行时，真空倒挂现象消失。当A侧A/B两台真空运行，负荷532MW，真空值96.47Kpa，投入A侧A真空泵制冷装置后，工作液温度从28.8℃下降到19.8℃。负荷553MW，真空96.69Kpa。投入A真空泵制冷装置后将B真空泵停运后，A侧真空并无明显变化。

3 真空倒掛原因分析

1、 机组高负荷时，真空严密性良好，而低负荷时A凝汽器真空下降导致存在凝汽器真空倒挂现象，这说明低负荷时，由于真空值上升A侧漏入空气将增加而蒸汽量减少，此时空气的占比将增加，且此时单台真空泵的出力不足以将漏入的空气量抽出，导致A侧真空值较B侧下降快，产生A/B侧真空倒挂现象。A/B两台真空泵运行时，真空倒挂现象消失，

2、 根据管道布置，凝汽器A侧真空泵冷却器处于循环水用户系统末端，循环水量较B侧真空泵少；同时B侧真空低抽吸的乏气温度也高，故B侧对密封水要求不高，A凝汽器真空泵冷却器由于长期未清理，造成冷却效果差，影响真空。

3、 由于机组疏水大部分疏至凝汽器A，在高负荷时，A凝汽器疏水量/总蒸汽量>B凝汽器疏水量/总蒸汽量；但在低负荷时，A凝汽器疏水量/总蒸汽量

4 提出并验证解决

4.1 保持辅汽至轴封旁路电动门一定开度

辅汽至轴封旁路电动门保持一定开度，使得辅汽至轴封供汽调整门开度减小，增加辅汽至轴封汽调节余量，保证轴封母管压力稳定。运行中辅汽至主机轴封汽电动旁路门保持一定开度，主机轴封汽压力保持在0.028MPa。经调整后，主机轴封压力基本上能保持在0.028MPa，真空倒挂现象得到好转并基本消除。

4.2 对A凝汽器真空泵增装真空泵制冷装置

机组运行中凝气真空形成的原理为蒸汽冷却后比体积急剧减小，形成真空。真空泵的作用为抽取凝汽器中的不凝结气体，防止换热热阻增大，维持凝汽器的换热效果。

对于实际运行中的凝汽器，负荷一定时，循环水进水温度和循环水温升成为制约凝气器真空的参数。查阅凝汽器性能曲线，在100%冷却水量，80%负荷，29℃循环水进水温度工况下，凝汽器A、B侧真空设计值分别为94.9kPa、93.6kPa，实际运行中A、B侧真空分别为94.01kPa、93.67kPa。由此可见，A侧凝汽器真空未达到设计值，投运真空泵制冷装置后效果明显，B侧凝汽器真空已达到设计值，投运真空泵制冷装置无效果。

增装真空泵制冷装置后降低真空泵工作液温度，提高真空泵出力。凝汽器A侧真空泵密封水制冷装置投入后真空泵密封水温度下降至了7.5℃，凝汽器A侧真空提0.6kPa，已大于B凝汽器的真空值，消除了真空倒挂现象。

5 结束语

增装真空泵密封水制冷装置，提高轴封母管压力，减少了不凝结气体漏入A侧凝汽器，从而提高了A侧凝汽器的真空严密性，降低了真空倒挂现象发生几率，提高了机组的效率。

Reference：

[ 1]浙江浙能乐清发电有限公司.集控运行规程[ Z]， 2019.

[ 2]柯永省.超超临界机组真空泵制冷装置的应用及节能效果分析.装备应用与研究[ J]，2014.

（作者单位：浙江浙能乐清发电有限责任公司）

 

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