有效降低华泽空冷机组背压方法的探讨

摘 要：直接空冷机组在长期运行中逐渐暴露出背压较高、经济性和接带负荷能力差、限负荷频繁等问题，对电厂经济性和电网的安全运行都有较大不利影响。文章着重对华泽空冷机组空冷凝汽器运行情况进行分析，找出影响空冷凝汽器背压的主要因素，提出降低直接空冷空冷机组背压的解决方法。

关键词：直接空冷机组；降低背压；空冷凝汽器

引言

汽轮机运行中为了保证末级叶片的安全，空冷机组的最高背压一般控制在45Kpa左右，因此背压值成为影响空冷机组接带负荷的关键因素。华泽2×300MW直接空冷机组于2006年转入生产运营，机组在夏季的接带负荷能力表现为逐年下降，背压值逐年升高。在夏季高温时段，华泽机组多次下降15%额定负荷左右，严重影响了电厂和电网的经济、安全运行。

针对直接空冷机组在夏季背压偏高、接带负荷能力差的问题，找出影响背压的主要因素，提出有效解决方法、降低机组运行背压成为我们重点研究的问题。

1 影响空冷机组背压的主要因素

1.1 负压系统严密性差

空冷机组的负压系统较湿冷机组庞大，系统薄弱点多，可能出现的漏空点较多，并且出现漏空点后不易查找，这就成为空冷机组负压系统的漏空量大、严密性较差的主要因素。漏空量增大、不凝结气体增多后，造成低压缸的排汽温度升高、背压值升高。

1.2 多级水封设计不合理

该机组轴封加热器的疏水通过多级水封装置自流到热井，因多级水封设计余量不足、且没有设计安装水封排气阀，造成机组运行中水封装置的旁路门需开启，方能控制住轴加水位。轴加水封旁路开启后使轴封加热器中的一部分不凝结气体直接排入热井中，使负压系统漏空量增大，机组背压升高。

1.3 凝汽器热负荷大

华泽空冷机组的主汽、再热器、旁路系统、抽汽系统的疏水全部排向空冷凝汽器，系统中的疏水阀门多使用气动球阀，严密性较差。造成进入凝汽器中的内漏疏水阀门数量较多，使凝汽器热负荷增大，机组背压升高。

1.4 热风再循环现象严重

空冷凝汽器上的风机将大气中的冷风吸入，通过空冷翅片管与汽轮机低压缸排汽进行换热后将热风排入到大气中。由于该空冷岛风机周围裙墙设计不合理，造成一部分热风又被吸入到空冷风机的入口，提高了入口风温，降低了换热效果，机组背压升高。

1.5 空冷凝汽器的设计散热面积偏小

华泽机组空冷凝汽器设计散热面积设计为748488m2，在168小时试运期间，当环境温度为40℃时，背压按照45Kpa控制，曾限负荷5MW，达不到设计的理想工况。而且设计中没有考虑到我国北方地区风沙大、环境条件恶劣的因素，空冷凝汽器散热能力会随着运行时间的增加而恶化，没有留有一定的富余面积。

1.6 空冷岛所处环境恶劣，翅片管表面脏污严重

华泽机组所处的河津区域在黄河禹门口附近，气温相对干旱，灰尘、风沙较多，周围又有较多重污染企业，环境相对恶劣。长时间运行后，灰尘、飞虫等堵塞翅片管，空冷岛表面脏污严重，赃污的速度比较快，严重影响空冷岛的换热效果，使机组背压升高。

2 降低空冷机组背压的主要方法

针对以上分析的影响机组背压的主要因素，我们重点提出以下解决的方法。

2.1 对负压系统进行治理，降低机组的漏空量

机组进行等级检修时，在低压缸至空冷岛的排汽管道处、凝结水回水管道以及抽真空管道处加堵板，将空冷岛与热井侧分割开来。在空冷岛侧充入压缩空气至0.2MPa～0.3MPa左右进行风压试验，观察空冷岛内部压力的下降情况，查找漏空点；在热井侧灌入除盐水至低压缸喉部处，利用灌入水的静压查找漏空点。

在机组运行中，注意分析机组背压值、过冷度、ITD值、低压缸排汽温度的变化情况是否正常；定期进行真空系统泄漏量试验，观察漏空量是否正常，发现参数异常后及时查找漏空点。

2.2 对多级水封进行改造或更换，消除多级水封的漏空点

对于多级水封设计余量不足、运行中需要开启多级水封旁路阀的情况，进行多级水封或其系统管路的改造，降低多级水封系统的阻力，以达到关闭水封旁路阀目的；对于多级水封没有设计安装水封排气阀的情况，可利用机组检修机会进行加装。当机组启动后调整多级水封水位，在排气阀处排掉水封内部的空气，并维持调整后的多级水封水位。通过以上方法可以消除多级水封的漏空点，降低机组的漏空量，提高机组背压。

2.3 治理疏水系统内漏阀门，降低凝汽器热负荷

不仅要重视治理疏水系统中的外漏阀门，同时对于疏水排向凝汽器的内漏阀门也要提高认识，加强治理。同时对于不能通过检修修复气动疏水球阀更换为电动闸阀，以便于运行复紧阀门或在检修中进行修复。在机组运行中，对排向凝汽器内的高温和高压疏水阀门进行普查测温，通过阀门后管道或阀体的温度情况查找内漏的阀门，列出详细的清单，提交给检修部门，利用机组检修时进行处理。

2.4 风机入口裙墙改造，减小热风再循环效应

目前对于空冷机组的热风再循环现象，并不能完全消除，只能采取措施减小热风再循环效应。一般采取方法为在空冷风机入口加装挡风裙墙，减小风机入口因再循环而吸入的热风量；同时要注意在人员巡检空冷区域完毕离开后，随手关闭各风机间的小门，避免各风机之间的串风现象。通过采取以上方法，可以尽量降低由于热风再循环而引起的背压下降。

2.5 增加空冷岛接带热负荷能力，降低机组背压

增加空冷岛接带热负荷能力的方法主要有以下三种：（1）在原有的空冷岛上直接再增加一列（或一排）空冷翅片和风机，增大空冷凝汽器的散热面积，以此来降低机组背压；（2）新加一套湿冷凝汽器，将低压缸排汽抽出15%～25%左右进入湿冷凝汽器中进行凝结，到达降低机组背压的效果；（3）新加一套蒸发式凝汽器，将低压缸排汽抽出15%～25%左右进入蒸发式凝汽器中进行凝结，到达降低机组背压的效果。以上三种改造方法各有利弊，实践中要结合机组的运行情况进行具体确定。

2.6 加强冲洗设备的运行和维护，提高冲洗效果

对于空冷岛冲洗的频次和冲洗方法制定明确的制度，对空冷岛冲洗操作进行规范。为了解决由于翅片管环境温度高，冲洗环境恶劣，冲洗速度过快的问题，在街区端部安装牵引冲洗小车的滑道，冲洗人员在远离翅片管的位置就可以移动冲洗小车进行冲洗，提高的冲洗质量；针对冲洗管道频繁泄漏的问题，可加固冲洗水管道，减小管道的晃动与磨损。在各街区均安装冲洗软管，避免频繁拆装快装接头，提高快装接头的使用寿命。通过以上措施，提高冲洗的质量，降低机组背压。

3 结束语

通常1KPa背压值影响煤耗约0.8～1.0g/kwh，降低运行中的背压值对提高整个机组安全经济运行有要较大的影响。空冷机组的背压由于绝对值较高，挖掘潜力高，因此要在空冷凝汽器的管理上提高认识、狠抓技术管理，不断提高机组安全、经济运行水平，在激烈的电力竞争市场中立于不败之地。

参考文献

[1]华泽空冷凝汽器设计招标文件[Z].

[2]DLT932凝汽器与真空系统运行维护导则[S].

作者简介：胡学军（1972-），男，山西永济人，高级工程师，发电运行部汽机专工。