1、2007年第二岗培训年第二岗培训真空系统真空系统刘海涛刘海涛1一概述：一概述：1真空系统的作用： 真空系统的主要作用是在机组启动时，将汽，水管道和一些设备中的空气，疏水抽走，并在凝汽器侧建立一定的真空，以加快启动速度，避免汽水冲击；在正常运行中，利用真空系统及时抽走凝汽器内不凝结气体，维持凝汽器真空，提高循环效率。22系统组成：本系统主要配备的是广东佛山水泵有限公司公司的2BW4253-OEK4单级水环式真空泵、低速电机、气水分离罐、水环水冷却器（板式换热器）、真空泵进口气动阀、真空破坏阀以及相关管道、阀门及热工仪表等设备组成。343真空系统流程：从凝汽器抽吸来的气体经气体抽吸口、泵组进口气动
2、阀，与水环水混合进入真空泵（该泵由740rpm低速电机驱动），经真空泵作功后，由真空泵的水/气体混合物输送管送到分离器进行气水分离，分离后的气体经排汽逆止阀、气体排出口排向大气；分离出来的水流至分离罐底部。分离罐底部的水在真空泵排气压力作用下通过热交换器冷却，冷却后的水，一路经孔板（两小支路）喷入真空泵进口，使即将抽入真空泵的气体中可凝结部分凝结，提高真空泵的抽吸能力；另一路直接进入泵体作为工作介质，维持真空泵的水环和降低水环的温度，同时也用于泵端填料密封水。热交换器为板式换热器，水环水与工业水进行热量交换，冷却水由工业水泵提供。工作水存在损失（蒸发和泵端漏水），分离罐水位会降低，通过补水电磁
3、阀将除盐水直接补入分离罐。56工作水存在损失（蒸发和泵端漏水），分离罐水位会降低，通过补水电磁阀将除盐水直接补入分离罐；如分离罐水位过高，通过排水电磁阀，而这两个电磁阀又分别受装在分离罐上的三个电接点液位开关控制。水位低信号进行补水，水位高信号停止补水，正常水位信号停止动作。分离罐还装有磁翻板液位计，磁翻板液位计上装有高低液位报警开关，参与高低液位报警，接入DCS控制系统。7补水电磁阀补水手动法补水电磁阀排水阀8高低正常高高低低 分离罐液位开关9 广东佛山水泵有限公司的2BW4253-OEK4单级水环式真空泵，该泵在汽机额定工况下满足： 凝汽器背压8 Kpa，冷却水温29条件下，具有38.4-
4、17.2m3/min的干空气抽气能力。2BW4253-OEK4水环式单级真空泵，有一个缸体和转子。真空泵采用平面开口，泵前用喷嘴冷凝可凝结气体以提高泵的抽吸能力。叶轮偏于泵中心以下。进气口和排气口在泵的上部两侧。10 水环式真空泵的工作原理： 叶轮的轴线与泵壳体的中心线偏离，两端由端侧盖封住，侧盖端面上开有吸气口和排气口，分别与泵的进出口相通。当泵内充有适量工作液体时，由于叶轮的旋转，液体向四周甩出，在泵体内壁与叶轮之间形成一个旋转的液环。液体内表面与叶轮毂表面及侧盖端面之间形成月牙形的工作腔室，叶轮叶片又将气腔分隔成若干互不连通容积不等的封闭水室。在叶轮的前半转（吸入侧），水室容积逐渐增大，
5、气体经吸气口吸入水室；在叶轮的后半转（排气侧），水室容积逐渐减小，气体被压缩，压力升高后经排气口排出。由于水环式真空泵是靠水环与叶轮之间形成的月牙形的工作腔室来抽吸空气和水蒸汽，腔室压力等于水环水的饱和压力时，水就会汽化，因此腔室的压力低于水环水的饱和压力，系统的真空就会受到此饱和压力的限制， 11 若水环水的温度升高，饱和压力也升高，系统的真空就会降低。影响水环水温度的因素有水环水的流量、环境温度，还有冷却水流量、换热器清洁程度。凝汽器中不凝结气体和少量水蒸汽被真空泵抽出，凝汽器的压力总要高于真空泵吸气腔室的压力，不凝结气体和少量水蒸汽的温度高于水环水的温度，会将热量带给水环水，若水环水流量
6、不够，不能带走这些热量，吸气腔室内的水环水温度就会升高。采用闭式循环的真空泵，其水环水流量相对稳定，但换热器结垢会使流量降低。而水环水流量的变化对水环水温度的影响一般不明显。环境温度的变化对水环水温度的影响相对较小，且无法克服。冷却水流量的变化对水环水温度的影响也不明显。换热器清洁程度对水环水温度的影响就较大，若换热器结垢，不凝结气体和少量水蒸汽带来的热量不容易被冷却水带走，水环水的温度会明显上升。综上所述，在运行中，应多监视真空泵水环水的温度，若温度升高，则应检查分析水环水温度升高的原因，及时通知有关人员解决。12水环泵工作原理图13二系统设备及控制逻辑描述：二系统设备及控制逻辑描述： 1真
7、空泵： 作用：将凝汽器内不凝结气体抽走， 建立并保持高度真空。装于0米 层。14真空系统的主要技术参数：泵 ：型号 2BW4253-OEK4 功率 75KW 转速 740rpm 抽速 38.4-17.2m3/min 吸入绝压 1013-30百帕 排气绝压 1013百帕 供水量 2-6 m3/h 生产厂家 广东佛山水泵有限公司 15真空系统的主要技术参数：电机 ： 型号 Y315M-8 功率 75KW 转速 740rpm 频率 50HZ 电压 380V 电流 148.9A 生产厂家 上海电机厂 161#真空泵控制逻辑描述：（2#相仿）程序启动：1）启动真空泵；2）打开1#真空泵进口阀。程序停运：
8、1）关闭1#真空泵进口阀；2）停真空泵。允许启泵条件：入口气动阀关且分离罐水位正常（没有 “L”信号存在） 。允许停泵条件：无。自动启泵条件（同时满足）：1、允许启泵条件满足；2、程序启泵指令 或联锁投入条件下，2#真空泵故障； 或联锁投入条件下，2#真空泵运行时，凝汽器真空 低开关动作（整定值：80KPa）。自动停泵条件：程序停泵指令。171真空泵进口气动阀： 作用：1、真空泵不运行时关闭，防止气体反流。 2、当灌水查漏时关闭防止水外流，为防止 它在灌水查漏时打开，应在灌水前将它 关闭并切断压缩空气供给。允许开条件：无。允许关条件：无。自动开条件：气动阀前后压差达到3Kpa。自动关条件：1真
9、空泵停运。18分离罐补水电磁阀： 作为分离罐补水控制设备，由分离罐液位 控制实现自动补水功能。允许开条件：无。允许关条件：无。自动开条件：泵进口气动阀开且分离罐水位低 或真空泵运行且分离罐水位低。自动关条件：真空泵运行且分离罐水位高。19分离罐排水电磁阀： 作为分离罐排水控制设备，由分离罐液位 控制实现自动排水功能。控制逻辑：允许开条件：无。允许关条件：无。自动开条件：真空泵运行且分离罐水位高高。自动关条件：真空泵运行且分离罐水位高。 202022-5-2321真空破坏阀： 电动阀，装在真空泵进口气动阀前分出的管道上，位于8米平台。该阀阀芯由凝结水密封。当汽轮机发生事故需紧急停机时，可打开此阀
10、破坏凝汽器的真空；在正常停机状态下，要求转速降至400rpm时且高低压旁路阀关闭时才能手动打开真空破坏阀破坏真空。 控制逻辑：允许开条件：真空破坏阀没有故障。允许关条件：真空破坏阀没有故障。自动开条件：无。自动关条件：1真空泵运行且进口气动阀开， 或2真空泵运行且进口气动阀开。22板式换热器： 真空泵水环水与工业水热交换设备，换热面积：6.2m，设计压力：1.0Mpa,设计温度：30 23分离罐：1、 主要完成气水分离作用（重力分离）和储 存工作水，分离的气排至大气，水流入分 离箱底部。2、分离器上装有液位指示、液位开关等热工元 件，用于液位监视, 控制和调节用。3、液位指示器：翻柱式液位计，
11、就地显示液位 值。4、分离罐排汽逆止阀：保证真空泵正常运行时分离 罐内压力，工作水循环的动力由分离罐内工作水面 的压力与真空泵叶轮进口的压力差获得。2425分离罐液位开关： 当“L”开关动作时不允许启动真空泵。只有真空泵在运行且进口气动阀打开时，液位才会自动控制。当“L”开关动作时补水电磁阀打开补水，当“H”开关动作时补水电磁阀关闭停止补水。当“HH”开关动作时打开排水电磁阀放水。 26真空泵进口压力开关PS25.04、PS25.05： 压力小于80KPa时闭合联锁启动备用真 空泵。入口压力开关入口气动阀前后压差开关27 真空泵进口气动阀前后压差开关 PDS25.04、PDS25.05: 在气
12、动阀前后压差达到3KPa时打开 真空泵进口气动阀。28压力变送器PT25.01、PT25.02、PT25.03：将凝汽器喉部压力送到DCS用于监盘。装在8米平台窗边。29压力开关PS25.01、PS25.02、PS25.03： 将凝汽器喉部压力送到ETS用于保护，当 三选二小于75KPa时跳机。真空低3选2跳机滑油压力低3选2跳机EH油压力低3选2跳机30真空系统投运和停运：真空系统投运条件：1、工业水系统运行正常。2、除盐水泵已投运，补水系统处于备用状态。3、压缩空气系统已投入。4、轴封系统已经投入（冷态启动可先抽真空后投轴 封）。5、各电动、气动设备处于“DCS”控制方式。6、分离罐水位低
13、信号不存在。7、进口气动阀处于关闭状态。8、电源开关控制在“远控”，控制柜选择开关在“自 动”。 10、其它手动阀门定位正确。11、系统热工监控仪表投入正常。31真空系统启停操作：启动前准备： 1、检查各阀门的开闭是否正确，确认压缩空气隔离阀, 分离罐补水手动阀，板式换热器工业水进出口隔离阀 打开；分离罐补水旁路阀、分离罐排水阀及真空泵泵 体排水阀关闭。各压力开关和压差开关的隔离阀打 开。真空表、温度计的仪表是否正确，补水及排水电 磁阀、气动蝶阀可用, 气水分离罐顶上的止回阀可用。 2、检查轴承的润滑脂（二硫化钼）是否正常。3、真空链电气系统无故障，电源已送上并选在“远控”。4、确认压缩空气压
14、力正常。5、首次启动前，应检查电机的转向（不接联轴器）启动 电机，确认电机的转向与泵的转向牌箭头所指方向一 致。6、泵进口手动阀（新加）处于打开状态。32真空系统启动： 1、将分离罐水位补到正常水位。 2、启动电机，水环真空泵运转，泵内形成水 环，并进入工作状态，产生真空。当气动 阀的前后压差达3KPa时，气动蝶阀自动开启， 被抽系统气体被抽出。真空泵进气气动蝶阀开阀 后，确认凝汽器真空破坏阀自动关闭。 3、投入真空泵联锁。33真空系统运行时巡视检查：1、检查系统有无泄漏。2、真空泵运行是否正常，没有异常噪声。3、泵体和轴承温度和振动正常。4、盘根有漏水但是不成线状。5、相关连接螺钉紧固。6、
15、分离罐水位正常。7、水环水压力和温度正常。8、工业水供给正常。9、汽机运行时控制背压不小于6KPa。 34注意事项注意事项： 1、除非汽机处于完全冷态（汽缸温度小于 200，否则必须投入轴封系统后才允 许启动真空系统对凝汽器拉真空。 2、运行时监测轴承的温度是否正常，轴承温 升不应超过50度，实测温度不应超过75 度。 3、汽机启动过程中，为加快拉真空速度，可 以同时投运两台真空泵。 35机组运行中真空下降真空下降的主要危害、现象、原因和处理：主要危害： 1、不仅是机组经济性降低，严重时会使末级叶片 甚至转子发生异常振动。 2、排气缸温度升高使轴系不平衡引发机组异常振 动。主要现象： 1、真空
16、降低的同时背压和排气缸温度升高。 2、负荷降低。36发现真空下降时应及时： 1、通知值长和相关专工以便获得他们的帮助和事后处理。 2、启动备用真空泵和备用循环水泵。 3、依照值长或专工的指导做相应的操作。 原 因 处 理系统泄漏隔离漏点真空泵故障或真空泵水环水温度升高启动备用真空泵加大分离罐的补水和冷却水的供给轴封压力偏低调整轴封压力循环水流量不足或温度升高启动备用循环水泵或隔离不需要用循环水的系统，启动备用冷却风扇凝汽器水位太高减少凝汽器补水将多出凝结水打到锅炉或循环水池旁路或疏水系统漏气太大关闭相关阀门真空系统阀门误操作及时恢复误操作设备到正常状态轴加水封被破坏给水封注水37故障 原 因
17、解 决 方 法抽气量不够1、间隙过大1、调整间隙2、填料处漏气2、压紧或更换填料3、水环温度高3、增加供水量4、管道系统漏气4、拧紧法兰螺检，更换垫片或补焊裂纹等真空度降低1、法兰连接处漏气1、拧紧法兰螺栓或更换垫片2、管道有裂纹2、焊补或更换3、填料漏气3、压紧产更换新填料4、叶轮与侧盖间隙过大4、更换垫片调整间隙5、水环发热5、降低供水温度6、水量不足6、增加供水量7、零件摩擦发热，造成水环温度升高7、调整或重新安装振动或有响声1、地脚螺栓松动1、拧紧地脚螺栓2、泵内有异物2、停泵检查取出异物3、叶片断裂3、更换叶轮4、汽蚀4、打开吸入管道阀门轴承发热1、润滑油不足1、检查润滑油情况，加油
18、2、填料压的过紧2、适当松开填料压盖3、没有填料密封3、供给填料密封水或增加水量 4、轴承、轴或轴承架配合过紧，使滚球与内外圈间隙过小，发生摩擦4、调整轴承与轴或轴承架的配合启动困难 1、长期停机后，泵内生锈1、用手或特制的工具转动叶轮数周 2、填料压的过紧 2、拧松填料压盖 3、叶轮与泵体发生偏磨 3、重新安装并调整 真空泵故障及相应处理：38真空严密性试验： 试验目的： 把握汽机凝汽器真空严密性水平，及时发现可能的 真空泄漏点，确保机组经济运行。 试验周期： 建议每月进行一次，如果机组运行中发现凝汽器真 空状况明显恶化，可即时进行试验确认。 试验条件： 1、由专工组织安排。 2、准备好试验
19、记录表格。 3、汽机在85以上负荷稳定运行。 试验操作： 1、确认轴封均压箱压力正常稳定。 2、关闭真空泵入口气动阀（或停运真空泵）。 3、当真空泵入口电动阀关闭到位，开始记录凝汽器背、 排气缸温度、负荷等值。 4、每隔1min记录一次，共记录8min。39 5、记录完成后，重新打开真空泵入口气动阀（或启动 真空泵）。恢复系统正常运行。 试验结果与处理： 1、任意选取连续5min的试验背压值，计算背压值的平均上 升速率。若上升率大于400Pa/min，则凝汽器真空严密 性不合格；上升率在230Pa400Pa/min为合格；上升 率小于230Pa/min为良好。 2、如真空严密性试验不合格，需及
20、时查找系统漏点。如真 空泄漏严重，且用常规方法不能查明漏点，则须申请进 行凝汽器灌水查漏或用专门仪器设备进行查漏。 试验注意事项： 1、如试验开始后，发现背压值上升速率明显超标，可提前结 束试验。 2、如背压值超过13Kpa，建议停止试验，以防止排汽缸温度 过高，影响汽机运行安全。 3、过程中，须监视真空泵运行是否正常。如发现真空泵运行 电流波动较大或大幅增加、现场运行声音明显异常、泵体 振动等情况，必须即时打开入口电动阀，停止试验。40真空系统退出运行： 1、正常退出：汽机转速降至400300rpm阶段，解 除真空泵联锁，停运真空泵。确认高低旁路完全 关闭后，打开真空破坏门破坏真空。真空降到 5Kpa，退出轴封系统。2、紧急退出：当机组紧急停机时需要破坏真空以缩 短转子惰走时间。 “紧急停机”是指危及人身和设备安全情况下必须立 即遮断机组的停运方式；操作上不考虑带负荷情 况，不需要汇报领导，可随即遮断，破坏真空停 机；破坏真空后必须完全关闭高低压旁路防止蒸汽 进入凝汽器。412022-5-2342
