一、立项背景

2017年3月14日，大唐西安热电厂在运行中发现相同负荷下2号机组凝汽器真空较1号机组低1.8Kpa，继续进行真空严密性试验时发现真空值3分钟内下降3Kpa，严重超出国家规定的最低标准0.399KPa/分。检修人员多次在线进行系统排查、真空查漏、黄油封堵、加装堵板等方法均无明显效果。

2017年7月该厂对2号汽轮机真空系统进行氦质谱检漏仪真空查漏。试验中共检测266个测点, 发现有22 个部位漏真空, 其中主要漏点有4处。主要泄漏点以及泄漏量级见下表：

序号

设备、阀门名称

检查内容

泄漏数量级（mbar.L/s）

1

低压缸连通管

进汽法兰

2.5×10-5

2

B小机防爆门

防爆门本体

1.5×10-5

3

轴加疏水至凝汽器多级水封

放水阀内漏

3.5×10-7

4

A小机防爆门泄漏

防爆门本体

2.5×10-7

二、真空严密性处理及优化方案

（1）防爆门漏空气是经常出现的漏点，由于大唐西安热电厂2号机的A、B小机防爆门为高压石棉板制作而成，启停机时无法进行灌水查漏，而防爆门漏点的产生往往是机组停机后，循环水泵停运过早, 进入凝汽器的大量主蒸汽无法凝结，或机组启动时轴封送汽的方法不当, 造成凝汽器内产生正压使防爆门顶破。在机组运行过程中可以对泄漏部位采取涂抹角斗士589硅酮免垫密封胶进行堵漏, 堵漏后漏率小于1.0×10-9，该密封胶对其他接头、法兰、焊缝等的效果也十分明显。

（2）低压缸连通管进汽法兰尺寸较大, 稍有不严密则整个法兰结合面泄漏总量很大，由于运行中无法更换密封垫，因此该厂创造性的采用密封焊的方法进行处理。

（3）该厂的汽泵密封水回水及轴加汽侧回水均是连接至凝汽器，在接入凝汽器前装设有U型水封，汽泵密封水回水装设六级水封，轴加回水装设五级水封，运行中当水封系统包括放水门在内的任何部位泄漏都会造成水封走空的现象，影响机组真空严密性，而且水封水位在运行中不便于检查，需要定期对水封进行注水检测，为彻底解决水封走空的问题，对系统进行了改造，取消原有的U型水封，将两台汽泵密封水回水汇集至一根母管上，母管引至密封水回水箱，轴加回水也引至密封水回水箱，水箱内用浮球来控制水箱的水位，水箱后一路管道接至凝汽器，管道上装设截止阀来控制回水量。系统运行时，将水箱后截止阀的开度调整至适当来使得水箱内水位不溢流且不走空，保证空气不漏入凝汽器。

三、实施后效果对比

经过以上多项手段并举，2017年8月5日该厂2号机组再次进行了真空严密性试验，试验结果从原先的1pa/min降至0.048kpa/min，达到了国家规定的优秀水平（＜0.133KPa/分）。同等条件下，机组230MW负荷、凝汽器循环水入口温度12.1℃时，处理前后的真空值相差2.7Kpa。

2号机真空严密性优化后，根据燃煤机组能耗指标，其中300MW机组真空严密性每提升100pa，影响机组煤耗0.35g/KWh，按照2018年全年单机发电量20亿kwh计算，全年可节煤6664吨。另外，300MW机组排汽压力每提高1kpa，影响机组煤耗1.99g/KWh，按照2018年全年单机发电量20亿kwh计算，全年可节煤10746吨，二者相合计节煤17410吨，按照标煤单价520元/吨，折合人民币905.32万元。

四、优化创新

大唐西安热电厂300MW机组1、2号机组均采用2BW4-353型单级平面圆盘式真空泵，每台机组配两台泵，通常一用一备，真空泵为纳西姆泵厂（西门子）产品。该真空泵与主机一同投产运行，投产时运行稳定，但是运行过程中噪声较大且厂用电消耗量高（160KW电机）。经过调研和对比单级平面圆盘式真空泵和双级锥体泵的特性，得出采用双级锥体真空泵能降低压缩比，可将汽泡排除泵体，避免汽泡在金属表面聚集，因此能够从根本上解决汽蚀问题。同时在相同条件下，双级锥体真空泵比单级平面圆盘式真空泵能耗能够降低20%以上。

2019年8月，该厂将1号机组一台2BW4-353型单级平面圆盘式真空泵更换为新型的TC-11E型双级锥体式真空泵，通过实验，改造后机组真空度有所提高。在冬季工况下运行2BW4-353型真空泵，凝汽器绝对压力在3.5-4.3KPa之间，运行TC-11E型真空泵，凝汽器绝对压力在3.0-4.0 KPa之间，平均压力下降约0.4 KPa。

1号机组真空泵改造后，机组排汽压力按照平均提高0.4Kpa，平均降低机组供电煤耗率0.796g/KWh，以全年发电量20亿KWh计算，其中80%的时间运行新水泵，则节约标煤量约1273.6吨，按照标煤单价520元/T计，年度节约燃煤成本66.23万元。另外，按照真空泵年度运行时间8300小时计算，其中新泵运行时间约6640小时，年节电量21.96万KWh，按照0.33元/KWh计，年度节约电费7.25万元。共计全年节约费用73.48万元，而改造成本不到50万元，投资回报率极高。