抽真空过冷原因分析及应对

王 京，曹志伟，马洪波，董俊平，张 津，武玉瑞

（山西大唐国际云冈热电有限责任公司，山西 大同 037039）

0 引 言

直接空冷系统抽真空过冷不仅仅发生在启动阶段[1]，在隔绝区段低于2 ℃投入时同样存在类似问题，一般可以排除轴封及真空泵效率下降问题，重点在于如何有效驱赶不凝结气体。

1 提出问题

2019年03月21日机负荷控制方式ACE模式，机组接带负荷200 MW，空冷散热器2、3、4、5列运行，空冷散热器1、6列备用状态（排汽隔离阀关闭；凝结水门、抽真空门开启）（见图1），42大机真空泵运行，41、43大机真空泵备用。

图1 机组基本布置形式（六列带隔离门直接空冷）

2019年03月21日上午机组准备做100%负荷大修前性能试验，08:50联系调度员申请解除4号机组ACE负荷控制模式，申请机组负荷至290 MW，08:55机组负荷由196 MW逐渐增加至230 MW；09:05启动45磨煤机，09:08打开1、6列空冷进汽蝶阀，启动对应列空冷风机，导致机组真空没有达到提高的预期效果，反而使空冷散热器换热效果恶化。图2为1至6列空冷凝结水管温度变化趋势图，图3为1至6列空冷抽真空管温度变化趋势图，图4为机组负荷、真空、真空泵电流变化趋势图。

图2 1至6列空冷凝结水管温度变化趋势

图3 1至6列空冷抽真空管温度变化趋势

图4 机组负荷、真空、真空泵电流变化趋势

由图2、图3及图4各参数变化趋势可知，机组涨负荷过程中，投入1、6列备用空冷段后，随即启动对应列风机并增加空冷风机频率，导致机组真空在-65～-60 kPa维持时间较长，没有起到提升机组真空的效果，反而使机组全部6列空冷凝结水温度、抽真空管温度大幅降低，空冷过冷度增大，空冷换热效果恶化。当09:49手动启动第二台真空后情况好转逐步趋于稳定。09:08环境温度空冷岛-2.7 ℃，送风机入口-1.83 ℃；09:49环境温度空冷岛-1.4 ℃，送风机入口-0.13 ℃，温度并没有大幅波动

2 原因分析

（1）机组负荷由196 MW快速上涨至290 MW，没有提前开启1、6列空冷进汽蝶阀进行充分预暖，涨负荷期间开启1、6列空冷进汽蝶阀，在1、6列空冷凝结水温均降低4 ℃左右，即启动1、6列空冷风机运行，造成空冷过冷度大。

（2）机组快速涨负荷期间，除启动运行列停运空冷风机外，大幅度增加运行列空冷风机频率，在叠加上备用列空冷风机快速投入，导致机组全部空冷列凝结水温度、抽真空管温度大幅度降低，过冷度随即增大，空冷换热效果恶化如图5所示。

图5 过冷形成

（3）抽真空和凝结水温度同时降低，负荷较高时，不能一味地降低风机频率。这是因为在机组背压不变的情况下，降低某排风机的频率，其他风机的频率将升高，可能影响到其他排的过冷度，很容易造成真空进一步恶化。

3 解决问题

（1）备用空冷列进汽蝶阀开启后，需进行预热，等待凝结水温、空冷散热片温度及抽真空管温度上涨至正常温度（正常与排气温度偏差10 ℃左右）后，逐步启动空冷风机。

（2）备用列空冷风机启动步骤为先启动逆流段风机，后启动顺流段风机。

（3）在备用列进汽蝶阀开启后，可根据机组真空适当停止运行列空冷风机，以增加备用空冷列进汽量，加快预热速度。

（4）在备用列进汽蝶阀开启后，可根据实际情况，启动备用真空泵运行。

（5）当环境温度低于2 ℃时，空冷系统的操作及调整需严格执行空冷防冻措施。切记不可使机组真空大起大落、高频率少风机的运行，执行多风机低频率的原则。

（6）当发生抽真空过冷时，通过调节空冷风机运行方式，重新分配各冷却单元的热负荷，用热蒸汽将空冷管束内积聚的不凝结气体排挤出去。若仍不能消除抽真空过冷现象，需通过启动备用真空泵的方法，进一步将散热面内积聚的不凝结气体排出。当环境温度很低时，即使启动备用真空泵，依然会出现抽真空过冷的现象，此时应该提高机组背压设定值，直至抽真空过冷现象消失。

（7）对于类似单排管直接空冷机组，应进一步完善过冷保护，当排汽温度与所有非隔离段的抽真空的平均温度之差超过15 ℃，并持续600 s，自动启动第二台真空泵，当此温差小于6 ℃，并持续300 s，自动停止。

4 结 论

抽真空过冷保护的优化完善对保证高纬度空冷供热机组经济稳定运行有极为重要的意义。