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1、汽机真空系统课件讲解一、抽真空系统1.凝汽器真空的形成：由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4Kpa时蒸汽的体积比水的体积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使排汽装置内形成高度真空。2、作用对于凝汽式汽轮机组，需要在汽轮机的汽缸内和凝汽器中建立一定的真空，正常运行时，为了保证凝汽器处于真空状态，也必须把由真空系统不严密处漏入的空气以及蒸汽里带来的不凝结气体从凝汽器里不断抽走。抽真空系统就是用来建立（机组启动前）和维持（机组运行中）凝汽器的真空。低压部分的轴封和低压加热器也依靠真空抽气系统的正常工作才能建立相应的真空。运行中如果真空系统不严密就会漏入空气,
2、使真空降低，其危害有两点：真空降低，排气温度升高，易引起低压缸轴瓦振动。使空气的分压力增加，由于空气的溶解度与其分压力成正比，由此造成更多的空气溶入水中。使凝结水含氧量增加，这样，对发电厂热力设备的经济性和安全性都是非常不利的，蒸汽中含氧量增加，从而对热力设备及管道的腐蚀作用加剧，降低了设备的安全性和可靠性。因此，抽真空系统对汽轮发电机组的安全运行是至关重要的。是否能保持最有利的真空，是衡量抽真空设备运行好坏的一个标准，对汽轮机的安全性和经济性有很大的影响。3、抽真空系统的类型目前用于凝汽器抽真空系统的设备通常有两类,一类是水环式真空泵机组,另一类是喷射器，包括射汽抽气器和射水抽气器。射水抽汽
3、器工作原理：从射水泵来的具有一定压力的工作水经水室进入喷嘴，喷嘴将压力水的压力能转变为速度能，水流高速从喷嘴射出，使空气吸入室内产生高度真空，抽出凝汽器内的汽气混合物，一起进入扩散管，水流速度减慢，压力逐渐升高，最后以略高于大气压力排出扩散管。射水抽汽器具有结构紧凑、工作可靠、制造成本低等优点；缺点是要消耗一部分电力和水，占地面积大。离心式真空泵优点是功耗低、耗水量少。国产射水抽汽器比耗功（计抽吸IKG空气在一小时内所耗的功）高达3.2KW.hkg,而比较先进的真空泵比耗功一般为L5L7KW.hkgo真空泵的缺点是：噪音大，过载能力很差，当抽吸空气量太大时，真空泵的工作恶化,真空破坏。对真空严
4、密性较差的大机组来说是一个威胁。有些电厂考虑起动时用射水抽汽器，正常运行时用真空泵来维持排汽装置真空。4、抽真空设备简介1）抽真空系统组成抽真空系统采用了水环式机械真空泵系统，主要包括水环式真空泵和驱动电机、气水分离器、工作水冷却器和连接管道阀门及所有控制部件等。其中水环式真空泵是关键设备釉真空系统共配置3台水环式机械真空泵，用于抽吸凝汽器内的空气及不可冷凝气体。电动机与真空泵采用直联方式,正常运行时，1台运行2台备用。机组启动时，可3台泵同时投入运行，以快速建立排汽装置真空，加快机组启动过程。2）设备配置每台机组配置3台100%容量的水环式机械真空泵，两台机组共6台水环式机械真空泵。型式：水
5、环式机械真空泵。水源用户真空泵冷却水分离器补充水水源开式水凝结水水温2033oC（冬季/夏季）51.1370.7oC（冬季/夏季） 运行水压MPa(g)0.5-2.92 设计水压MPa(g)1.03.9排汽口数量：单缸双排汽。主汽轮机排汽口：2个；低压旁路排汽口：2个。主机排汽量及背压：主机排汽量及背压见下表： 序号工况流量t/h背压kPa(a) 1THA工况124813 2额定功率工况124113 3夏季工况128632 4VWO工况130313 5阻塞背压工况12277.6运行方式及控制：三泵并联设置母管，启动时三台泵同时运行，正常运行时一台运行，两台备用。控制方式：远方控制。安装位置：水
6、环式机械真空泵安装在汽机房零米。空冷凝汽器汽侧空间容积：11732m3(包含排汽管道，蒸汽分配管,冷凝器)。排汽装置抽真空容积约为：2050m3o汽轮机低压缸抽真空容积待定。3）水环式真空泵的结构及工作原理：水环式真空泵的主要部件有叶轮和壳体。叶轮由叶片和轮鼓组成。一般叶片有直板状的，也有向前弯和向后弯的。实验证明，后弯式叶片的工作性能较差，而前弯式和径向式的较好。水环式真空泵的壳体由若干零件组成，不同形式的水环泵，其壳体结构也不同。但在壳体内都有一个圆柱体的空间，叶轮偏心的装在这个空间内。同时在壳体侧面的适当位置开有吸气口和排气口，实现轴向的吸气和排气。壳体不仅为叶轮提供工作空间，而且更重要
7、的是壳体还直接影响泵内的能量交换。水环式真空泵工作之前需要向泵内灌注一定数量的水，这些水起着传递能量的媒介作用，故把这些水称为工作介质。这种泵的抽真空原理与射流式抽气器不同，它仍属于机械式离心泵，在圆筒形泵壳内偏心安装着叶轮转子。当叶轮在电动机的带动下旋转时，工质在叶片的推动下获得圆周速度，由于离心力的作用被甩向外径，形成沿泵壳旋流的水环，由于叶轮的偏心布置，水环相对于叶片作相对运动，使相邻两叶片间的空间容积呈周期性变化，犹如液体活塞在叶栅间做径向往复运动，当两叶片间的水活塞离心向外推去时，是这空间容积由小逐渐变大，于是就从轴向吸入口把气体抽吸出来。而当叶片间的水活塞向轴心方向作相对运动时，空
8、间又逐渐由大变小于是将吸入的气体逐渐压缩，通过排气口排出。随着叶轮稳定转动，每个容积轮番变化，使吸、排气过程持续下去。由此看来，水环式真空泵的工作过程与容积泵很相似。真空泵的工作水与被压缩气体是一起排出的。因此水环需用新的冷水连续补水，以保证稳定的水环厚度和温度。水环除了起到液体活塞的作用，还有散热（对压缩过程）、密封（叶轮和配气板之间）、冷却（轴封件）等作用。因此泵的工作转速（对应一定的水环厚度），实际工作水温和配气孔布置是几个主要影响因素，对抽汽量、工作效率和压缩比（包括可达真空度）起决定性作用。5、系统运行真空泵组是由水环真空泵、低速电动机、汽水分离器、冷却器、气动蝶阀、高低水位调节器及
9、管道、阀门和控制部件组成。从冷凝器来的气体进入吸气口，经过常开式气动蝶阀后，沿泵吸气管进入水环真空泵，泵排出的混合气体从泵出口管到达汽水分离器，分离后的气体经气体排放口排入大气，分离出的水与来自水位调节器的补充水一起进入热交换器,由热交换器出来的水一路经孔板喷入真空泵吸气管，是即将进入真空泵的气体中可冷凝部分冷凝下来，以提高真空泵的抽吸能力，另一路水直接进入泵体作为工作水的补充水，使水环保持稳定而不超温，其中热交换器的冷却水取自开式循环冷却水。气动蝶阀起隔离作用，以免开启备用泵之前空气由备用泵倒进冷凝器。在蝶阀的前后装有压差开关（PDS）,只有当碟阀前后压差小于3KPA（此值可调整）时，气动蝶
10、阀打开，冷凝器气侧的气体被接通该真空泵而抽走。当系统真空降低到比设定值还大IOKPA时，可通过压力开关PS使备用泵自动投入运行；当抽吸压力达到设定值1030KPa时，则由PS的作用又使备用泵停下,这样就保证了抽气压力在规定范围内波动。1）抽真空系统在运行中的注意事项：在运行启动时，未向汽机轴封供汽时，不要启动抽气器或真空泵，这在热态启动时尤其要注意。无负荷下空转，低真空和排气管未喷水都能使排汽缸温度升高。排汽缸温度达93,应逐步增加负荷或改善真空，以降低排气温度。如果真空降低时而排汽缸喷水投运时，要注意低压缸转子的胀差，以防过大。排汽温度达93。C时报警，应采取以下措施：a.改善真空。b.在低
11、负荷下增加15%的额定负荷。c.如果未并网，降低转速至暖机转速。d.如果原来在暖机转速，返回到盘车转速。e.投入排汽缸喷水。在运行中发现真空下降，应迅速核对其真空表指示计CRT真空显示，核对汽机排汽温度的变化，只有在真空下降的同时，排气温度也相应地上升的情况下，才属于汽轮机真空的真正下降。a.真空下降时，运行人员应迅速查明原因，检查被用真空泵应自动联起。否则手动启动被用真空泵。b.真空降至KPa,来排汽装置真空低声光报警，此时应迅速降低负荷，直至报警消失。c.真空下降过程中，应密切注意低压缸排汽温度变化，到低压缸排汽温度达93。C应确定排汽缸喷水打开若排汽温度达121。C或大于12VC,汽机跳
12、闸。d.真空降至KPa,汽轮机保护动作。否则手动打闸。e.因真空系统或设备损坏而造成真空下降时，应立即隔绝故障设备，如无法隔绝，应汇报领导，真空不能维持时，减负荷停机。真空下降原因：a.真空系统漏泄b.空冷风机故障，或出力不足。c.轴封供汽压力下降或中断。d.真空泵故障。e.排汽装置水位高。二、空冷机组概况火力发电机组主要燃用大量煤炭，同时，也耗用大量水资源。常规湿冷火电厂全厂耗水量按设计装机容量计算，每百万千瓦约为一吨每秒。按年运行8000小时计，年耗水量约3000万吨，可供一座中型城市50万居民的生活用水。如果火力发电厂汽轮机采用空气冷却系统（简称发电厂空冷系统）作为冷源，其耗水量仅为常规
13、湿冷火电厂的三分之一，同样使用一吨每秒的水量，可建三百万千瓦的空冷电站。空冷机组年节水量约2000万吨，按每吨水价1元至2元计，可节省2000-4000万元，五年可节省1亿至2亿元。随着从计划经济逐步过渡到市场经济,势必利用经济杠杆即用调整供水费和水资源费去调节各部门、各行业、各方面的用水量，达到合理配置和有效开采利用宝贵的水资源的目的。这在缺水地区发电用水将要花较高代价，随着水价的上涨，代价也将越来越大。这种情况特别适合发展节水、高效、低排放的空冷电站，以扩大电站的机组容量，满足电力增长需求，节省日益宝贵的水，恢复植被和生态环境等建设，实现与环境协调与可持续发展。电站直接空冷系统（空冷岛），
14、由于具有环保、节能、节水等主要特点，电站空冷技术特别是直冷技术在国内外火力发电厂的建设中得到广泛应用。目前国内外电站空冷是三大类：一是带混合式排汽装置的间接空冷系统亦称海勒系统，二是带表面式排汽装置的间接空冷系统，三是直接空气冷却系统。世界上第一台1500KW直接空冷机组，于1938年在德国一个坑口电站投运，已有60多年的历史，几个典型空冷机组是：1958年意大利空冷电站2X36MW机组投运、1968年西班牙160MW电站空冷机组投运、1978年美国怀俄明州Wodok电站365MW空冷机组投运、1987年南非Matimba电站6X665MW直接空冷机组投运。当今采用表面式冷凝器间接空冷系统的最
15、大单机容量为南非肯达尔电站6X686MW;采用混合式排汽装置间接空冷系统的最大单机容量为300MW级，目前在伊朗投运的325MW（哈尔滨空调股份有限公司供货）运行良好。全世界空冷机组的装机容量中，直接空冷机组的装机容量占60%,间接空冷机组约占40%。我国第一台直接空冷600MW机组为山西大同二电厂于2005年4月投产相继内蒙古托克托电厂（三、四期）、上都电厂、丰镇三期、达旗电厂、岱海电厂（二期）、陕西铜J11等600MW直接空冷机组也相继投产发电。一、空冷系统形式常规火力发电厂的循环冷却水系统中，由于水在湿冷塔中直接与空气接触后蒸发冷却,所以有冷却水的蒸发、风吹损失；为维持系统水质稳定，还要
16、排出少部分浓缩后的水，为使系统正常运行，须补充这三部分损失的新鲜水量，其量约占循环水量的2%左右。空冷机组，是以空气作为冷却介质冷却汽轮机排汽的，这样的冷却系统称之空冷系统以区别于常规火电机组以循环水冷却的湿冷系统。发电厂空冷系统主要有三种类型：1、直接空冷系统利用空气使汽轮机排汽直接在翅片管式空冷排汽装置中凝结成水。一般由大管径排汽管道、空冷排汽装置、轴流冷却风机和凝结水泵等组成。2、带混合式排汽装置的间接空冷系统（海勒系统）汽轮机排汽在混合式排汽装置中与循环水混合冷凝，循环水再通过空冷塔中的翅片管式散热器由空气冷却。一般由混合式排汽装置、凝结水泵、泵坑深的循环水泵、全铝制散热器与空冷塔、调
17、压水轮机、节流阀和管道等组成。3、带表面式排汽装置的间接空冷系统汽轮机排汽采用普通的表面式排汽装置，循环水再通过空冷塔中的翅片管式散热器由空气冷却。一般由表面式排汽装置、凝结水泵、泵坑浅的循环水泵、全钢制散热器与空冷塔和管道等组成这三种空冷机组的原则性汽水系统示意图见图I、图2和图3o二、直接空冷系统概念及特点发电厂采用翅片管式空冷散热器，直接用环境空气来冷凝汽轮机排汽的冷却系统,称为直接空冷系统。采用空冷系统的汽轮发电机组简称为空冷机组。根据理论计算和实测结果，与同容量湿冷机组相比，空冷机组冷却系统本身可节水97%以上。全厂性节水约65%,即相同数量的水,可建设的空冷机组比湿冷机组的规模大三
18、倍。所以，空冷机组是富煤缺水地区或干旱地区建设火力发电厂的最佳选择。大型直接空冷机组因其投资少、占地面积小、节水、防冻和夏季运行方式灵活可靠等得到快速发展并逐渐占据领先地位。空冷汽轮机组相对于湿冷机组，由于排汽的冷却方式不同，因而在结构上也有特殊要求。湿冷600MW机组的背压一般为4-28KPa（绝对压力）,而空冷机组的背压最高可以达到65KPao三、直接空冷排汽装置运行特点1.直接空冷系统冬季易冻结直接空冷系统的散热器绝大多数采用鼓风式机械通风，而且以高架式布置呈UA字型暴露在大气环境中。散热器的冷却能力在一定热负荷与风量的条件下，取决于空气干球温度。如果空冷系统设计不合理，在冬季低温时，散
19、热器诸翅片管内的饱和蒸汽等温冷凝段缩短，凝结水冷凝段增加，过冷度增大。若气温继续下降到零度以下某一限度，翅片管内的凝结水可能过冷却甚至发生冻结现象。轻者会使传热性能大大降低,重者管束被冰块堵塞、真空下降，就会被迫停机，甚至会冻裂翅片管或使翅片管变形，造成永久性损害。发生冰冻的原因是蒸汽已在前段凝结完毕，在后段很快地被冷却到管壁及外界空气的温度而结冰。这些管段称为死区。这在国外或国内已投运的空冷系统上已经发生过，所以对在寒冷地区的直接空冷系统的防冻问题应引起足够的重视。2、自然界大风对空冷机组的影响在夏季，自然气温普遍较高，如在这一时段再受到自然大风的影响，必然对机组的运行产生影响。各电厂在夏季
20、高温段遇到外界大风时，均有不同程度的降负荷现象，甚至机组跳闸。自然大风影响是一个世界性难题，对直接空冷机组影响是很大的。但是，自然大风的影响又是很难人为克服的。因此，一般电厂在厂房顶部安装了测风装置采集数据，在进行相关数据分析的基础上，做出空冷机组应对自然大风的预案，尽量将因大风影响造成的损失降至最低。3、空冷机组真空系统严密性问题特别是有一个奇怪的现象，就是有些电厂在机组刚投运时，空冷系统的严密性较好，但通过运行一年半载后，出现了反常现象。由于空冷机组的真空容积庞大，汽轮机泄漏、安装焊接等原因，都会在很大程度上影响真空系统的严密性，致使机组背压提高，增大了煤耗，降低了机组带负荷的能力。针对上
21、述情况，各电厂都采取了一些措施，如通过查漏检查，找到漏点并补漏；调整汽轮机轴端汽封等措施，尽量减小泄漏量,这些措施都取得了很好的效果。4、空冷排汽装置污垢问题西北地区风沙大、污染较为严重，使空冷排汽装置翅片管的翅片间间隙减小,甚至堵塞,严重影响了空冷排汽装置的通风能力,导致背压升高。所以，必须通过清洗系统严格、细致、频繁的冲洗，才能保证空冷排汽装置的性能。现在，电厂技术人员对清洗系统的使用持非常肯定的态度,但对清洗系统清洗次数、所用水质有些看法，参照国外经验，清洗次数一般每年2-3次，实际环境空气质量较差时，冲洗次数应相应增多。直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽，由管道引入称之为空冷排汽装置的钢
22、制散热器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，减少了常规二次换热所需要的中间冷却介质，换热温差大，效果好。5、空冷机组背压变幅大汽轮机排汽直接由空气冷凝，其背压随空气温度变化而变化，我国西北地区一年四季乃至昼夜温差都较大，故要求汽轮机要有较宽的背压运行范围。真空系统庞大。汽轮机排汽要有大直径的管道引出，用空气作为直接冷却介质通过钢制散热器进行表面换热，冷凝排汽需要较大的冷却面积，因而导致真空系统的庞大。空冷机组需要根据机组负荷的不同来设定不同的真空保护值。为了使系统更可靠，一般采用三台电泵做为给水泵。背压高，煤耗较大，大型风机多，厂用电也高，所以运行费较高，厂用电率高于湿冷机组。6、超临界直接空
23、冷机组凝结水精处理系统特点直接空冷机组中的凝结水不存在循环冷却水泄漏的污染，由于空冷机组的空冷器冷却表面十分庞大，水系统中不可避免的存在大量铁的腐蚀产物，加之空气漏入的可能性加大，水中可能融入二氧化碳等溶解杂质,另超临界机组的给水标准要求很高。所以必须采用一套既能高效除铁,又能保证高品质出水水质的精处理设备。7、凝结水溶氧量高由于直接空冷机组的真空系统庞大，易出现负压系统氧气吸入，又由于机组背压偏高，易出现凝结水过冷度偏大，进一步加大了凝结水中溶氧的含量。8、电厂整体占地面积小由于空冷排汽装置一般都布置在汽机房前的高架平台上，平台下仍可布置电气设备等，空冷排汽装置占地得到综合利用，使得电厂整体
24、占地面积减少。9、运行中强制通风机产生噪声大三、空冷汽轮机的运行工况一、空冷机组运行工况在夏季空气干球温度为33.5C,气压925.5hPaz距地面IOm环境设计风速为5ms,按照VGB空冷导则（最大配汽管顶以上1米处）换算为设计风速，风机100%全速运行。每台汽轮机的排汽量1286.279th,排汽焙为2568.3kJkg,应保证汽轮机排汽口处背压不大于28kPa.在空气干球温度为15.5oCz气压934.3hPa,距地面IOm环境设计风速为5ms按照VGB空冷导则换算为设计风速风机100%全速运行。每台汽轮机的排汽量为1240.769th,排汽焙为2448.0kJkg,应保证汽轮机排汽口处
25、背压不大于12.2kPao以上两个工况作为空冷凝汽器系统考核工况。空冷系统的设计应同时满足上述两种工况的要求，同时还应满足规范书中的噪音要求。1、运行工况一（阻塞背压工况）：汽轮机排汽压力：7.6kPa汽轮机发电机组功率：666.178MW汽轮机排汽量：1226.875th排汽焙：2431.5kJkg2、运行工况二（T-MCR工况（1.5%的补水率）：汽轮机排汽压力：13kPa汽轮机发电机组功率：660.001MW汽轮机排汽量：1240.769th排汽焙：2448.0kJkg3、运行工况三（VWO工况）：汽轮机排汽压力：13kPa汽轮机发电机组功率：689.576MW汽轮机排汽量：1302.6
26、41th排汽焙:2444.2kJkg4、运行工况四（夏季工况（1.5%的补水率）：汽轮机排汽压力：32kPa汽轮机发电机组功率：619.548MW汽轮机排汽量：1286.279th排汽焙：2568.3kJkg二、空冷机组匹配关系1.锅炉最大容量与汽机VWO工况进汽量相匹配；2、发电机最大连续功率与机组相匹配；3、空冷装置匹配关系应同时满足下列条件：1）空冷装置容量应保证在规定的夏季某气温条件下的TMCR工况发额定功率，并留有一定空冷单元或相当风量裕量；2）空冷装置在典型年最高温条件下,机组进汽量为VWO工况汽量的背压值与机组安全限制背压之间留有15kpa以上的裕量，以适应不利的环境风速变化下安
27、全运行；3）当一个空冷单元风机停运或检修时，机组正常运行背压在限制背压以内。三、空冷机组特有参数1.空冷汽轮机的设计气温（干球气温）指空冷机组在oo%负荷模式下运行的年气温一时间分布的加权平均值。2、空冷汽轮机的设计背压指适合空冷电站特定条件,并通过空冷装置优化后对应上述设计气温的背压值。3、空冷汽轮机在TRL工况的气温（俗称满发气温）指电网要求在夏季某一高温条件下保证机组发额定功率时的气温。4、空冷汽轮机在TRL工况的背压（俗称满发背压）指该汽轮机在额定进汽参数条件下，根据电网要求在夏季某较高气温条件下保证发额定功率的背压。5、空冷机组的阻塞背压指空冷汽轮机末级叶片出口处的蒸汽流速接近该处音
28、速的背压值。为了规范汽轮机技术条件，这里特指TMCR流量条件下的阻塞背压值。6、初始温差ITD指汽轮机排汽的饱和温度减去汽轮机排汽管道的降温以后，与空气干球温度之差（直接空冷），或汽轮机排汽的饱和温度减去排汽装置的端差以后与空气干球温度之差（间接空冷）。四.本厂空冷系统介绍一、空冷系统介绍空冷岛布置现场海拔高度为565.0572.0米,大气压力为934.3hpao总平面采用三列式布置形式，空冷凝汽器布置在主厂房A排外，主厂房A排外到空冷平台走道内沿的距离为16.8mo空冷平台高度为45mo挡风墙高度为最大配气管中心以上L5m0汽轮发电机组为室内纵向顺列布置,汽轮发电机组运转层标高为14.7m,
29、汽机房两台机组总长为171.5m,两台汽轮机的低压缸排汽中心线间距为91.5m（含1x1.5m的伸缩缝）。每台汽轮机低压缸排汽出口为2个,在低压缸排汽出口由汽轮机供货商提供带凝结水箱的排汽装置，排汽管道尺寸与排汽装置出口尺寸不匹配时，应设计过渡段。真空泵布置于汽机房内零米层。空冷配电间布置于空冷平台区域，总高度约5m.2台机组空冷平台下共布置4台高压厂变、2台主变、1台起/备变、2个储油箱、1个事故油池、2座空冷配电室。二、空冷系统蒸汽流程空冷排汽装置（ACC）通过向大气释放热量对汽机排汽或汽机旁路的减温过热蒸汽进行冷凝。直接空冷系统，即汽轮机排汽直接进入空冷排汽装置，其冷凝水由凝结水泵排入汽
30、轮机组的回热系统。空冷排汽装置由A屋顶型翅片管排构成，管束从顶部到底部被三角形结构支撑（A型框架）。每组管排包含7个模块（5个顺流模块和2个逆流模块）。顺流管束480根，逆流管束80根；下方布置的轴流风机迫使冷却空气流过翅片，模块间有隔墙，空冷器管束外围周圈被风墙包围着，外围风墙板包围整个空冷器岛，以将热空气出口与冷空气入口分开，阻止排出的热空气被短路吸入。蒸汽通过2组大孔径管道流入排汽装置。主蒸汽排气管道被支撑在大约45米高处的钢结构悬臂梁处。每个管道系统分流成4个上升管和沿每组管排的顶部布置的蒸汽分配管，蒸汽通过蒸汽分配管进入顺流冷凝管束顶部的翅片管道。蒸汽在管道内下行的过程中已经被部分冷
31、凝。凝结水和非冷凝蒸汽通过A型屋顶结构底部的大尺寸蒸汽/凝结水联箱收集。大约80%的蒸汽通过顺流管束冷凝（蒸汽和凝结水自上而下同向流动），大约20%剩余蒸汽通过与蒸汽/凝结水联箱的底部连接的逆流冷凝管束，蒸汽通过逆向流动冷凝，即：剩余蒸汽和不可冷凝的气体向上流动，而凝结水向下流入蒸汽/凝结水联箱。通过这种方式，凝结水总能从蒸汽获得热能，避免发生过冷现象。不可冷凝的气体在逆流冷凝管束顶部附近汇集，被吸入逆流冷凝管束顶部布置的空气集管内。这些集管与抽真空系统相连，以便从空冷排汽装置内抽走不可冷凝的气体。蒸汽/凝结水联箱内收集的凝结水在重力作用下排入汽轮机排汽装置下的凝结水箱，由凝结水泵输送至除氧器
32、。为防止冬天冻结，除第4、5歹的卜，都有蝶阀控制进汽。（为达到更好的防冻效果也有电厂只除4列或5列外，其余列都有进汽蝶阀。）流程原理图如下：三、空冷系统组成1.空冷排汽装置包含下述功能组:蒸汽管道、带有风机单元的蒸汽冷凝器、凝结水箱、抽真空系统、清洗系统、蝶阀。实际建筑图如下：2、报警及跳闸汽机背压分别由在主蒸汽管道上的压力变送器按照3选2原则测量,并且由此计算每组主蒸汽管道的平均背压值。当两组平均值的差小于KPa,则这两组管道平均值将用于控制风机运行。如果差异较大，则控制室会收到报警，而较低压力排汽装置的风机转速会降到Hzo如果在分钟后，压差不能降到KPa,警报会发送到SCSo操作员可再一次
33、降低较低压力排汽装置的风机转速Hzo如果压力超过kPa(a),控制室将收到一个报警信号。过压保护通过安装在主蒸汽管道上的压力开关实现。开关将依据每组主蒸汽管道3选2逻辑。如果背压KPa,SCS将关闭旁路阀门阻止蒸汽通过。温度测量元件的功能是通过关闭旁路阀避免排汽装置过热。通过安装在主蒸汽管道上的温度变送器实现。变送器将依据每组主蒸汽管道3选2逻辑。如果排汽温度,SCS将关闭旁路阀门阻止蒸汽通过。使用复合型爆破膜保护ACC免于在控制系统失效时产生过压。安全爆破膜被设计为在高压情况下爆破全开减压、排汽。3、空冷排汽装置空冷排汽装置由铝钢单排按列布置椭圆翅片管束组成。出、入口联箱采用平管板碳钢。流程
34、如下：五、真空系统运行一、机组启动在启动过程中，3台真空泵并列运行，打开旁路阀10MAJ05AA051以便完全清除设备中空气，参照步骤OO开启所有蒸汽/凝结水/抽真空隔离阀。在大气温度-3。（:时，主蒸汽管道上的压力变送器10MAG01/02CP001/002/003达到最低35kPa的背压，完成启动前的抽真空工作。在蒸汽进入空冷排汽装置之前，冷凝器控制系统要设置到步骤00,所有蒸汽隔离阀打开，蒸汽通过汽机旁路进入冷凝器，空冷排汽装置可在35kPa压力下缓慢启动。在蒸汽开始进入前，抽真空旁路应该关闭。当抽出空气温度10MAJ1020304050607080CT301/302充分升高至超过环境温
35、度100C以上，可维持1台运行。为了在增加冷凝器热负荷之前让全部空气排空，应稍慢注入蒸汽,控制蒸汽流量不超过额定流量的20%,以保证没有气包（冷区）存在，在增加排汽装置热负荷之前，可以完全形成真空。启动工序00,所有蒸汽隔离阀打开及所有风机关闭，风机自动控制投入,按照风机转速配置图的顺序,所有风机将逐步投入运行。在大气温度-3。C时，主蒸汽管道上的压力变送器10MAG01/02CP001/002/003达到最低6kPa的背压，完成启动前的抽真空工作。在蒸汽进入空冷排汽装置之前，冷凝器控制系统设置在步骤O,所有7个蒸汽隔离阀关闭，所有风机停止，抽真空旁路关闭，空冷排汽装置启动准备就绪。蒸汽通过汽
36、机旁路阀注入冷凝器。当抽出空气温度充分升高可决定停止3真空泵的其中一台。启动工序0,风机自动控制投入。二、机组运行一台或两台真空泵投运。在以下特殊情况下：低荷载、排汽装置堵塞、夏季环境温度高、排汽装置泄漏、真空低于68KPA（可调）或排放蒸汽和抽真空空气之间的温度差异过大，可使用两台真空泵抽气。三、停机顺序随着流入排汽装置的蒸汽减少，凝结容量自动减少，旁路关闭后，可以关闭真空保持单元。所有蒸汽/冷凝水/空气抽空要设在步序00,在真空到0时，停止汽封。长时间停机应该对抽真空系统、泵和清洗系统进行排水。四、水清洗系统系统包括每纵冷凝器两侧的可移动扶梯、安装在扶梯上的水流分配集管及安装在集管上方的雾
37、化喷嘴。水流通过一软管供给至扶梯。水平方向电机带动，竖直方向安装有48个喷头，进行竖直方向同时清洗，先清洗冷凝器一侧，然后再清洗另一侧。最好在机组停运、ACC处于真空状态下实施清洁，在机组运行时也可实施清洁。当清洗管束位于变压器或高压线上方时,需特别注意在这些设备上限制水流量,例如防水油布遮盖风机盖板的敞开区域。当外部环境温度低于+5。（:时，清洗系统禁止操作运行。清洗频率在现场确定。因场地不同，清洗频率从每月一次到每年一次各不相同，这取决于周围的环境。灰尘含量高、空气湿度大易于导致翅片结垢。结垢速度因季节不同也会发生季节性变化。清洗参数：五、直接空冷系统启动前检查和准备1.现场所有检修工作结
38、束，工作票全部终结，现场干净清洁。2、检查空冷平台挡风墙固定良好，无倾斜、缝隙；查每个排汽装置管片连接完好，牢固无裂缝；每个空冷小间的隔断与排汽装置管片密封良好，牢固。3、检查各个空冷风机小间内照明良好，无杂物，小间内的门能关闭严密。4、检查空冷岛各处连接螺栓锁紧且无松动，防护网和风机本体清洁无杂物。5、检查风机轴承内已注好油脂，风机齿轮箱油位2/3以上、油质合格、油温大于6、查风机电机接线,地线和振动开关等连接完整良好各表计齐全完好，指示准确，有关联锁、保护投入。7、检查空冷风机及空冷系统各电动门测绝缘绝缘合格后送电，风机电机、齿轮箱电加热装置已送电，各伴热电源已送电。8、点动变频器开关，使
39、风机启动（时间不超过30秒），检查风机旋转方向是否正确，迎气流看风机时，叶轮应顺时针方向旋转。检查风机叶轮应转动灵活、无阻滞和卡涩现象。9、测定风机的振动值，风机允许振动值小于6.3mms,否则应停机检查，查明原因，排除故障后方可重新启动。10、检查机组润滑油系统、盘车装置、凝结水补水泵已运行正常。IL检查排汽装置水位正常。12、检查凝结水系统投入正常。13、检查轴封供汽系统已经运行正常。14、水环式真空泵启动前的准备：1）检修工作结束，工作票已终结，现场设备完整、良好和清洁。2）真空系统中压力表门打开，水位检测隔离门打开。3）各种热控表计及保护齐全完好并投入，控制电源、气源投入，控制气源压力
40、大于0.5MPa,各气动门、电磁阀调试好，动作灵活。4 ）检查关闭泵体放水门。5 ）检查关闭气水分离器放水门。6）检查关闭工作液管道、溢流管放水门。7）空冷排汽装置抽空气隔离门手动门开启。8）真空泵入口气动门关闭。9）检查真空泵补水手动门开启，用补水电磁阀旁路门向气水分离箱内注水,待气水分离器水位补至200mm且水位稳定5分钟后关闭补水电磁阀旁路门，投入汽水分离器水位调节器，检查补水正常。10）闭式冷却水系统已投运正常，开启冷却器冷却水侧出、入口门，投入冷却器冷却水。11）排汽装置真空破坏门关闭，真空破坏门水封投入正常。12）真空泵电机测绝缘合格后送电。六、直接空冷系统启动1.空冷排汽装置夏季
41、工况的启动1)检查汽轮机润滑油系统、顶轴系统、盘车装置，轴封系统，凝结水系统投入。2)关闭真空破坏门，真空破坏门水封投入正常。3)检查排汽装置水位正常，水位自动投入。4)启动三台水环真空泵，系统抽真空。5)真空泵启动：(1)就地控制选择开关置遥控位置。(2)确认真空泵启动条件满足，启动一台真空泵。(3)观察真空泵入口气动门前后差压大于3.4KPa时入口气动门自动开启。(4)检查真空泵电动机电流、轴承温度和振动，汽水分离器水位及排气正常。6)冷凝器控制系统设置到所有风机停止并且所有蒸汽隔离阀和相应的凝结水阀、抽真空阀全开。(1)开启抽真空旁路电动门。(2)当汽轮机的真空达到52.4Kpa(背压3
42、5kpa)时，完成真空系统的抽真空工作。(40分钟内将空冷凝器压力抽到35Kpa)o(3)关闭抽真空旁路电动门。启动高、低压旁路向空冷排汽装置中通入一定量的蒸汽，大约为总蒸汽量的10%o(4)如果蒸汽进入空冷排汽装置的过程中背压上升,应缓慢注入蒸汽，注入蒸汽流量不超过额定流量的20%o(5)大多数的抽出空气温度超过环境温度10C可停止三台真空泵的其中一台。(6)当汽轮机的真空达到72.4KPa(背压15Kpa)左右，空冷排汽装置可以开始接受额定流量的蒸汽。(7)根据真空和空冷排汽装置的漏空情况决定保留一台或两台真空泵运行，使另外两台或一台泵处于备用状态，备用真空泵投入联锁。(8)当高低、旁开启
43、且18列(除5歹矽卜)蒸汽分配管上的蒸汽隔离阀和相应的凝结水阀、抽真空阀全开，风机自动控制投入，按照风机转速配置图的顺序，所有风机将逐步投入运行。2、启动步序(待厂家安装调试提供)空冷排汽装置冬季工况的启动(1)检查汽轮机润滑油系统、顶轴系统、盘车装置，轴封系统，凝结水系统投入。(2)关闭真空破坏门，真空破坏门水封投入正常。(3)检查排汽装置水位正常，水位自动投入。(4)启动三台水环真空泵，系统抽真空。(5)冷凝器控制系统设置到所有风机停止并且所有蒸汽隔离阀和相应的凝结水阀、抽真空阀全开。(6)开启抽真空旁路电动门。(7)当汽轮机的真空达到81.4Kpa(背压6kpa)时，完成启动前的抽真空工
44、作。(8)关闭抽真空旁路电动门。(9)将18列(除4、5列外)蒸汽分配管上的蒸汽隔离阀和相应的凝结水阀、抽真空阀全关。(10)启动高、低压旁路向空冷排汽装置中通入一定量的蒸汽，同时蒸汽流量必须尽可能快地增长到设定的最小流量。(11)大多数的抽出空气温度超过环境温度IOoC可停止三台真空泵的其中一台。（12）当汽轮机的真空达到72.4KPa（背压15Kpa）左右,空冷排汽装置可以开始接受额定流量的蒸汽。Q3）根据真空和空冷排汽装置的漏空情况决定保留一台或两台真空泵运行，使另外两台或一台泵处于备用状态，备用真空泵投入联锁。Q4）当18列（除4、5歹矽卜）蒸汽分配管上的蒸汽隔离阀和相应的凝结水阀、抽
45、真空阀全关后，风机自动控制投入，按照风机转速配置图的Jl三,所有风机将逐步投入运行。3、启动步序：（启动原则根据防冻要求：列的投入步序为从中间向两边；每列各排的7个风机启动顺序为先启动逆流风机，再启动与逆流风机相邻的风机）。Q）按5、4、6、3、7、2、8、1列J的顺序依次投入各列运行。（2）各列投入时首先开启该列凝结水阀和抽真空阀,当凝结水阀和抽真空阀全开后开启对应的蒸汽隔离阀。各列投入运行时逆流风机也同时自动启动。（4）各列都已投入运行时按2、6、4、L5排的顺序依次投入顺流风机运行。各列所有风机都在低速模式下运行背压仍有上升趋势时则风机自动转入高速模式运行。各列所有风机都在低速模式下运行
46、背压仍有上升趋势且环境温度大于20。C则风机自动转入超速模式运行。八、直接空冷系统运行维护1.直接空冷系统的运行维护项目1）检查真空泵转向正确、无摩擦声、无异音、振动正常。2 ）电机电流正常。3 ）泵及电机轴承温度正常，电机线圈温度正常、无焦糊味、电机外壳温度70oCo4）冷却器的冷却水压力、温度正常，气水分离器的水位正常（150-200mm）o5 ）真空泵入口真空正常，工作水温6（C06 ）真空破坏门水封正常。7 ）空冷风机齿轮箱油位在2/3以上、油质合格、油温IOoCo8 ）检查空冷风机转向正确、无摩擦声、无异音。9 ）空冷风机电机线圈温度正常、无焦糊味、电机外壳温度70oCo10）空冷风
47、机振动值5mmso11）检查空冷散热器完好，无脏污及泄露现象。12 ）蒸汽流量T/h时（额定蒸汽流量）最小背压Bpmin不得低于9.5kPao13 ）空冷排汽装置漏空较大使排汽温度大于抽空气管温度10。C时可运行两台抽真空泵提高抽气能力。（目的：通过提高逆流区抽空气管的蒸汽流量达到解冻。）14 ）夏季外界风速较大时注意热风回流。15 ）任何时候运行风机的转速不允许低于15Hzo16 ）空冷排汽装置翅片脏污时应用高压水清洗。九、直接空冷系统停止1.空冷排汽装置的停止1）当进入排汽装置的蒸汽流量减少直到ACC停止进汽时，冷凝能力自动降低,依次停运风机隔离各列。2）所有风机都在低速模式下运行时先停运各列顺流风机，所有顺流风机停运后再依次停运各列逆流风机，最后隔离该列。3）各列按5、L4、6、2、3、7排的次序停运风机。4）按L8、2、7、3、6、4、5列的次序隔离各列。5）隔离列时首先该列的蒸气阀完全被关闭，2分钟后，对应的凝结水阀和抽真空阀被关闭。凝结水隔离阀的旁路将排水，真空隔离阀的旁路管线将保持被隔离的列在真空状态下。（由于蒸汽阀关闭后，2分钟关凝结水阀曾经使翅片管冻结,所以此逻辑已经取消，改为蒸汽阀关闭后，凝结水阀不关闭，等水疏净后手动
