火電廠真空系統蒸汽噴射器改造

李衍平

（華電國際萊城發電廠，山東 濟南 271100）

真空泵是火力發電廠的關鍵設備，冬季運行時，環境溫度較低，真空度高，真空泵運行振動較大、泵殼或軸承容易出現裂紋，存在安全隱患。真空泵電耗較好，真空泵電流一般為240A，電流較大。為此在真空系統中增加三級蒸汽噴射器抽真空系統，蒸汽由機組輔助蒸汽聯箱接入，冷卻水源采用開式水，與原來兩臺真空泵并列聯接。停運真空泵后，采用三級蒸汽噴射器來維持真空，極大地節約了廠用電。

1 設備改造

蒸汽噴射器是一種用水蒸氣作為抽氣介質來獲得真空的裝置[1]，一定壓力的蒸氣通過拉伐爾噴嘴以超音速射出，由壓力能轉化為速度能，如圖1所示。在噴嘴出口處由于高速汽流的引射作用形成低壓，工作蒸汽與被抽氣流在混合室進行混合，并進行能量交換，混合氣流在擴壓管內得到減速增壓。由于用戶對真空度要求不同，每臺蒸汽噴射器可由單級或數級串接，級數越多，真空度越高。系統采取三級蒸汽噴射器，冷凝器才用開式循環水，其參數見表1。

圖1 蒸汽噴射器結構

表1 蒸汽噴射器參數

2 蒸汽噴射器系統運行

a）檢查蒸汽噴射器冷凝器冷卻水投入正常。

b）首先對輔汽聯箱至動力蒸汽手動門前管道進行暖管。

c）確認蒸汽噴射器抽真空入口手動門、氣動門及蒸汽噴射器冷凝器疏水母管手動門、氣動門關閉的情況下，打開所有排污門，對蒸汽噴射器汽側暖管[2]。

d）逐漸將蒸汽噴射器蒸汽壓力升至0.1MPa，持續3~5min。暖管結束，保持三級冷凝器疏水管排污門全開，關閉其它所有排污門、二級冷凝器疏水隔離門、三級冷凝器疏水器前后隔離門。

e）逐漸將蒸汽噴射器蒸汽壓力升至0.4 MPa，當蒸汽噴射器一、二級冷凝器水封視鏡有水流時，關閉動力蒸汽調節門及氣動門，打開蒸汽噴射器一、二級冷凝器水封排污門及冷凝器疏水母管氣動門前排污門，將水全部排凈。

f）關閉蒸汽噴射器一、二級冷凝器水封排污門及冷凝器疏水母管氣動門前排污門，打開蒸汽噴射器動力蒸汽氣動門，逐漸將蒸汽噴射器蒸汽壓力升至0.4 MPa，當蒸汽噴射器一、二級冷凝器水封視鏡有水流時，關閉動力蒸汽調節門及氣動門，打開蒸汽噴射器一、二級冷凝器水封排污門及冷凝器疏水母管氣動門前排污門，將水全部排凈。重復上述操作步驟，直到視鏡中水質清澈為止。

g）蒸汽噴射器汽側管路沖洗完畢，保持蒸汽噴射器蒸汽壓力0.4 MPa，關閉蒸汽噴射器一、二級冷凝器水封排污門及冷凝器疏水母管氣動門前排污門，蒸汽噴射器系統建立水封。

h）當蒸汽噴射器一、二級冷凝器水封視鏡有水流時，打開二級冷凝器疏水隔離門。若蒸汽噴射器一、二級冷凝器水封后管道積有大量空氣時，水封滿水視鏡有可能觀察不到水流，此時三級冷凝器排污門水流異常增大或一級蒸汽噴射器吸入口真空由最大值異常下降，說明冷凝器汽側已滿水。

i）蒸汽噴射器系統投入：打開蒸汽噴射器冷凝器疏水母管氣動門；微開蒸汽噴射器冷凝器疏水母管手動門。若真空下降，說明水封漏氣，立即關閉冷凝器疏水母管手動門，重建水封，若真空未變化，緩慢全開冷凝器疏水母管手動門；關閉三級冷凝器疏水管排污門同時打開三級冷凝器疏水器前后隔離門；打開蒸汽噴射器抽真空入口氣動門，微開蒸汽噴射器抽真空入口手動門，若真空下降，立即關閉蒸汽噴射器抽真空入口氣動門及手動門，然后查漏；確認蒸汽噴射器運行正常，蒸汽噴射器與真空泵并列運行5 min，停止真空泵[3-4]。

j）蒸汽噴射器系統停止：啟動一臺真空泵，檢查運行正常；關閉蒸汽噴射器抽真空入口氣動門；關閉蒸汽噴射器冷凝器疏水母管氣動門及手動門；關閉蒸汽噴射器動力蒸汽調節門、動力蒸汽氣動門及動力蒸汽手動門；若長時間停運則關閉輔汽聯箱至蒸汽噴射器供汽手動門。

3 運行中的檢查與維護

a）檢查蒸汽噴射器冷卻水正常。

b）檢查一、二、三級蒸汽噴射器無異常振動、異音及泄漏[3]。

c）檢查一、二級冷凝器水封觀察窗內水流正常，三級冷凝器疏水管溫度高于二級冷凝器疏水管溫度。

d）控制蒸汽噴射器動力蒸汽供汽壓力0.4 MPa左右。

e）檢查二級冷凝器壓力在-0.075 MPa與-0.085 MPa之間。

f）檢查三級冷凝器排大氣口處有少量蒸汽，無水流。

4 系統保護

a）A、B真空泵允許停止條件增加“蒸汽噴射器系統投運且凝汽器真空高于-88 kPa”；

b）蒸汽噴射器系統投運的判定條件：動力蒸汽氣動門全開；動力蒸汽供汽壓力>0.35 MPa；冷凝器疏水母管氣動門全開；噴射器抽真空入口氣動門全開。

c）蒸汽噴射器系統在自動聯鎖投入狀態且以下任意一個條件觸發時，DCS發“蒸汽噴射器系統異?！眻缶豪淠魇杷腹軞鈩娱T關閉；動力蒸汽供汽壓力＜0.35 MPa且“汽源壓力聯鎖”在投入位；噴射器抽真空入口氣動門關閉；凝汽器真空低于-87 kPa；動力蒸汽氣動門關閉；動力蒸汽供汽壓力＜0.25 MPa；

d）當“蒸汽噴射器系統異?！眻缶l出，任一臺真空泵啟動正常后，自動執行以下操作：關閉冷凝器疏水母管氣動門；關閉動力蒸汽氣動門；關閉動力蒸汽調節門；關閉噴射器抽真空入口氣動門。

e）可任選一臺真空泵投入聯鎖備用（默認A真空泵投入聯鎖），當蒸汽噴射器系統異常時聯啟預選泵；若預選泵聯啟不成功則聯啟另一臺備用泵。

f）蒸汽噴射器吸入口真空低于-85 kPa時，禁止打開噴射器抽真空入口氣動門。

5 系統優點

a）蒸汽噴射器設備設計簡單、結構緊湊，占地少，在原設備層周圍即可進行改造。

b）蒸汽噴射器系統與真空泵系統互為備用，在機組運行與檢修時都可以進行維護工作。

c）采用輔汽聯箱供汽，壓力穩定，能夠保證系統長時間不間斷的穩定運行。

d）改變了真空泵運行方式，降低了真空泵故障率和檢修任務，降低了廠用電率。

6 結論

在機組正常運行中，蒸汽噴射器能正常工作，節電效果明顯,檢修任務減輕。蒸汽噴射器故障時立刻啟動真空泵。該項目投資大約70萬，蒸汽采用輔汽，成本較低。按照年運行12個月計算，每年能節約電量66萬kW.h,節省26萬元，4年內能夠收回成本。為同類機組進行真空改造提供了技術支持。