浅谈自重式真空安保系统

戴 明

摘要：

　　在现代大型电站凝汽式汽轮机组的安保系统中，因真空系统保护跳闸占到了汽轮机保护动作的30%以上，而引起真空系统跳闸的问题往往可以在短时间内查明并处理过来，我们依靠自重式真空维持机构即可延长跳闸时间，以维持机组安全运行。

关键词： 自重式； 真空； 误动； 抢救；

0 引 言

近几年来，火力发电厂在做机组的节能降耗工作都选择真空系统作为重点工作方向。导致真空系统设备日益繁杂，安全隐患逐渐增加。因此我设想在真空系统增加一套自重式真空安保系统，提高真空系统安全性。

1 科技论文

2 正文

一、

在凝汽式汽轮机组中为了保障机组安全运行，分别设有机、电、炉、热等几大方面的保护设置。汽机专业方面的保护动作主要有：

汽轮机超速；

真空值过低；

润滑油压低；

轴承振动大;

控制油压低；

轴向位移大;

调速器失灵；

低水位保护。

相比其他系统设备，真空系统铺装面积较大，可以说是点多面广。而且，在近几年的节能降耗工作中，很多厂都在真空系统上安装了新装备，真空系统设备逐渐的繁杂起来。真空系统设备的增加，势必造成不良因素增加。在调查多个电厂后发现，因真空系统保护动作导致机组掉闸实际占比达到30%以上。

二、

引起真空系统问题的原因主要有以下几个方面：

（1）凝汽器：真空破坏门，真空测量仪表，凝汽器水位计，凝汽器断水。 
　　（2）凝结水杂用水系统：本体、管道疏水扩容器，减温水管，低压缸喷水管。 
　　（3）抽汽系统：7/8段抽汽管道。
　　（4）疏水系统：7/8段抽汽疏水管，阀门，法兰。 
　　（5）低加系统：低加运行排汽及启动排汽管，低加危急、正常疏水及其放水管，低加水位变送器。 
　　（6）凝结水泵系统：凝泵入口管（含滤网法兰及排空管，入口差压测点等），凝泵抽空气管，。 
　　（7）汽封系统：汽封压力调整波动，轴加风机停运，轴封回汽疏水至凝汽器手动门开度，轴加水封筒至凝汽器手动门开度，轴加水封筒排气管，轴加疏水排污管。 
　　（8）真空泵系统：真空泵进汽手动门及逆止门是否全开，备用真空泵逆止门是否未关闭。

（9）给水系统：给水泵水封筒水平衡破坏。

(10) 循环水系统：循环泵掉闸，循环水断供。

综合以上原因分析，很多因素会造成真空下降，但短时间内能够引起机组跳闸的主要有以下几个方面原因：

1、真空破坏门误动；

2、真空泵入口门误动或不动；

3、真空泵未联动；

4、给水泵水封筒阀门误动。

5、循环水泵停运。

6、凝汽器进出水门误动。

这些往往是因为人员误动，或是热控信号的误发造成的，而这些情况的出现，大多可以在短时间内抢救回来。

三、

维持机组正常运行的抽气量有多少呢？

以热电联产330MW机组为例：建设初期设计配备2台水环真空泵（2BW4 353-OEK4），一备一用。单台水环真空泵抽吸能力为：5200m³/h，配用功率160KW。在2015年节能降耗工作中，于真空系统增设一套小真空泵组（JZJQ2BE600-3）维持正常运行，小真空泵组的抽汽量为12.7m³/分，配用功率44KW。耗电量低、抽真空效果良好，可完全满足机组正常运行。所以，我们的自重式真空保安装置只要保持不低于12.7 m³/分的抽汽量即可。

四、

我设想的这套自重式真空保安系统如下图：

自重式真空安保系统并联于真空泵组，正常运行时入口逆止门处于关闭状态，重锤活塞被卡钩限制。在真空系统有异常情况时，卡钩脱开，重锤活塞靠重力下降，自动抽吸真空系统泄漏空气维持机组运行，活塞到底后停止。通过顶部的提升装置将重锤活塞提升到位后预备下次使用。

活塞筒设计容积尺寸：

底面积×高=πR²*L= 3.14(2/2) ²*24m

自重式真空安保系统工作一次抽吸空气量即等于：

3.14*2²*24=301.11m³

相当于小真空泵组抽吸时间

301.44/12.7=23.7分钟

针对以上6种误操作事故情况，20分钟之内均可挽救回来。

结论、

本自重式真空安保系统结构简单，占地省，靠重力工作，可靠性高，可以为真空系统突发故障后提供不少于20分钟的安全处理时间，大大提高真空系统的安全运行性能。改变活塞筒直径和高度即可适应不同容量机组。为真空系统多一层安保措施。此外，在机组检修期间也可及时制造真空以提前检验真空系统设备。因此，具有一定的开发意义。

参考文献：

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[2]付昶，武学素.凝汽式汽轮机组背压变化对机组功率影响的研究[J].热力发电，1999（01）：39-42/47.

[3]西安电力学校.大功率汽轮机设备及运行（下册）[M].北京：水利电力出版社，1986.

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