火电厂真空系统蒸汽喷射器改造

李衍平

（华电国际莱城发电厂，山东 济南 271100）

真空泵是火力发电厂的关键设备，冬季运行时，环境温度较低，真空度高，真空泵运行振动较大、泵壳或轴承容易出现裂纹，存在安全隐患。真空泵电耗较好，真空泵电流一般为240A，电流较大。为此在真空系统中增加三级蒸汽喷射器抽真空系统，蒸汽由机组辅助蒸汽联箱接入，冷却水源采用开式水，与原来两台真空泵并列联接。停运真空泵后，采用三级蒸汽喷射器来维持真空，极大地节约了厂用电。

1 设备改造

蒸汽喷射器是一种用水蒸气作为抽气介质来获得真空的装置[1]，一定压力的蒸气通过拉伐尔喷嘴以超音速射出，由压力能转化为速度能，如图1所示。在喷嘴出口处由于高速汽流的引射作用形成低压，工作蒸汽与被抽气流在混合室进行混合，并进行能量交换，混合气流在扩压管内得到减速增压。由于用户对真空度要求不同，每台蒸汽喷射器可由单级或数级串接，级数越多，真空度越高。系统采取三级蒸汽喷射器，冷凝器才用开式循环水，其参数见表1。

图1 蒸汽喷射器结构

表1 蒸汽喷射器参数

2 蒸汽喷射器系统运行

a）检查蒸汽喷射器冷凝器冷却水投入正常。

b）首先对辅汽联箱至动力蒸汽手动门前管道进行暖管。

c）确认蒸汽喷射器抽真空入口手动门、气动门及蒸汽喷射器冷凝器疏水母管手动门、气动门关闭的情况下，打开所有排污门，对蒸汽喷射器汽侧暖管[2]。

d）逐渐将蒸汽喷射器蒸汽压力升至0.1MPa，持续3~5min。暖管结束，保持三级冷凝器疏水管排污门全开，关闭其它所有排污门、二级冷凝器疏水隔离门、三级冷凝器疏水器前后隔离门。

e）逐渐将蒸汽喷射器蒸汽压力升至0.4 MPa，当蒸汽喷射器一、二级冷凝器水封视镜有水流时，关闭动力蒸汽调节门及气动门，打开蒸汽喷射器一、二级冷凝器水封排污门及冷凝器疏水母管气动门前排污门，将水全部排净。

f）关闭蒸汽喷射器一、二级冷凝器水封排污门及冷凝器疏水母管气动门前排污门，打开蒸汽喷射器动力蒸汽气动门，逐渐将蒸汽喷射器蒸汽压力升至0.4 MPa，当蒸汽喷射器一、二级冷凝器水封视镜有水流时，关闭动力蒸汽调节门及气动门，打开蒸汽喷射器一、二级冷凝器水封排污门及冷凝器疏水母管气动门前排污门，将水全部排净。重复上述操作步骤，直到视镜中水质清澈为止。

g）蒸汽喷射器汽侧管路冲洗完毕，保持蒸汽喷射器蒸汽压力0.4 MPa，关闭蒸汽喷射器一、二级冷凝器水封排污门及冷凝器疏水母管气动门前排污门，蒸汽喷射器系统建立水封。

h）当蒸汽喷射器一、二级冷凝器水封视镜有水流时，打开二级冷凝器疏水隔离门。若蒸汽喷射器一、二级冷凝器水封后管道积有大量空气时，水封满水视镜有可能观察不到水流，此时三级冷凝器排污门水流异常增大或一级蒸汽喷射器吸入口真空由最大值异常下降，说明冷凝器汽侧已满水。

i）蒸汽喷射器系统投入：打开蒸汽喷射器冷凝器疏水母管气动门；微开蒸汽喷射器冷凝器疏水母管手动门。若真空下降，说明水封漏气，立即关闭冷凝器疏水母管手动门，重建水封，若真空未变化，缓慢全开冷凝器疏水母管手动门；关闭三级冷凝器疏水管排污门同时打开三级冷凝器疏水器前后隔离门；打开蒸汽喷射器抽真空入口气动门，微开蒸汽喷射器抽真空入口手动门，若真空下降，立即关闭蒸汽喷射器抽真空入口气动门及手动门，然后查漏；确认蒸汽喷射器运行正常，蒸汽喷射器与真空泵并列运行5 min，停止真空泵[3-4]。

j）蒸汽喷射器系统停止：启动一台真空泵，检查运行正常；关闭蒸汽喷射器抽真空入口气动门；关闭蒸汽喷射器冷凝器疏水母管气动门及手动门；关闭蒸汽喷射器动力蒸汽调节门、动力蒸汽气动门及动力蒸汽手动门；若长时间停运则关闭辅汽联箱至蒸汽喷射器供汽手动门。

3 运行中的检查与维护

a）检查蒸汽喷射器冷却水正常。

b）检查一、二、三级蒸汽喷射器无异常振动、异音及泄漏[3]。

c）检查一、二级冷凝器水封观察窗内水流正常，三级冷凝器疏水管温度高于二级冷凝器疏水管温度。

d）控制蒸汽喷射器动力蒸汽供汽压力0.4 MPa左右。

e）检查二级冷凝器压力在-0.075 MPa与-0.085 MPa之间。

f）检查三级冷凝器排大气口处有少量蒸汽，无水流。

4 系统保护

a）A、B真空泵允许停止条件增加“蒸汽喷射器系统投运且凝汽器真空高于-88 kPa”；

b）蒸汽喷射器系统投运的判定条件：动力蒸汽气动门全开；动力蒸汽供汽压力>0.35 MPa；冷凝器疏水母管气动门全开；喷射器抽真空入口气动门全开。

c）蒸汽喷射器系统在自动联锁投入状态且以下任意一个条件触发时，DCS发“蒸汽喷射器系统异常”报警：冷凝器疏水母管气动门关闭；动力蒸汽供汽压力＜0.35 MPa且“汽源压力联锁”在投入位；喷射器抽真空入口气动门关闭；凝汽器真空低于-87 kPa；动力蒸汽气动门关闭；动力蒸汽供汽压力＜0.25 MPa；

d）当“蒸汽喷射器系统异常”报警发出，任一台真空泵启动正常后，自动执行以下操作：关闭冷凝器疏水母管气动门；关闭动力蒸汽气动门；关闭动力蒸汽调节门；关闭喷射器抽真空入口气动门。

e）可任选一台真空泵投入联锁备用（默认A真空泵投入联锁），当蒸汽喷射器系统异常时联启预选泵；若预选泵联启不成功则联启另一台备用泵。

f）蒸汽喷射器吸入口真空低于-85 kPa时，禁止打开喷射器抽真空入口气动门。

5 系统优点

a）蒸汽喷射器设备设计简单、结构紧凑，占地少，在原设备层周围即可进行改造。

b）蒸汽喷射器系统与真空泵系统互为备用，在机组运行与检修时都可以进行维护工作。

c）采用辅汽联箱供汽，压力稳定，能够保证系统长时间不间断的稳定运行。

d）改变了真空泵运行方式，降低了真空泵故障率和检修任务，降低了厂用电率。

6 结论

在机组正常运行中，蒸汽喷射器能正常工作，节电效果明显,检修任务减轻。蒸汽喷射器故障时立刻启动真空泵。该项目投资大约70万，蒸汽采用辅汽，成本较低。按照年运行12个月计算，每年能节约电量66万kW.h,节省26万元，4年内能够收回成本。为同类机组进行真空改造提供了技术支持。