火电厂汽轮机真空系统凝汽设备的优化运行

现代工业经济和信息化Modem Industrial Economy and Informationization 总第195期
2020年第9期Total of 195No.9, 2020工业设计 D0l:10.16525/ki.14-1362/n.2020.09.12
火电厂汽轮机真空系统凝汽设备的优化运行
孙斌，曹江华，缪希希，张昊
(国家能源集团泰州发电有限公司，江苏泰州225322)
摘 要:探讨了汽轮机真空系统设备的运行管理，分析了对设备效率低的因素，研究了凝汽设备运行优化餉相关措施。

关键词：火电厂汽轮机;真空系统;凝汽设备
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:2095-0748( 2020 )09-0028-021汽轮机真空系统凝汽设备概述1.1汽轮机凝汽设备的工作原理
汽轮机机组的热效率受到许多因素的影响，如
蒸汽初熔、排汽熔、给水熔和锅炉吸热量等。

为了使
机组热效率得到提升,必须要减少排汽熠,使蒸汽初 熠提高。

减少排汽熠，需要将排气压力降低,可以把 蒸汽排放入密封的容器内，使蒸汽经过冷却后凝结
成水，在将容器内的空气抽岀，就形成了真空状态。

持续保持对密封容器中空气的抽取，能够让容器一 宜保持良好的真空状态，而水汽凝结的水再次放入
锅炉中。

汽轮机凝汽设备的工作原理就是使凝结水 循环使用,使汽轮机组热效率得到保持。

1.2汽轮机凝汽系统设备组成
汽轮机的凝汽设备包括凝汽器、凝结水泵、抽气
器和循环水泵等。

凝汽器是一个密闭的容器，水汽在
这里凝结成水，然后凝结水经凝结水泵输送到锅炉 中。

抽气器可以将凝汽器中的空气抽出,使凝汽器持
续保持高度真空状态。

循环水泵则使锅炉中产生的
水汽循环使用，保持汽轮机组内水的持续供应。

1.3汽轮机凝汽设备的作用
汽轮机凝结设备具有凝结作用，可以使输送来 的水汽冷却凝结成水，经凝结水泵输送回锅炉循环 使用。

再通过抽气器将凝汽器内附带高热的空气抽
出，维持凝汽器的高真空状态，热空气可以为汽轮机
组提供高效热能，提升机组工作效率。

凝汽器还附带 除氧作用,将设备内的氧气抽走，降低了机组的氧化 作用,提升机组设备的使用寿命。

1.4汽轮机运行对凝汽设备的要求
第一，凝汽器是水汽凝成水的主要场所，因此在收稿日期:2020—06—10
第一作者简介：孙斌(1985—),男，本科，工程师，研究方向为 火电厂集控运行。

其内部应该减少对蒸汽的阻力，使蒸汽能够顺利抽
取。

第二,凝汽器应该带有热能传导率高的冷却管， 可以加快水汽凝成水的速度。

第三，凝结水的清洁度 要有所保证。

第四，水汽凝成水后,温度要高于排气压 力匹配的饱和温度，这有利于凝结水的收集和输送。

2汽轮机真空系统凝汽设备的运行管理
2.1对凝汽设备的运行监测汽轮机的运行过程中，需要凝汽设备保持正常
工作状态。

因此要做好对凝汽设备的运行监测，让凝
汽设备中的各个部分一直处于最佳工作状态，如凝 汽器处于真空形态,保证冷凝水温度处于标准状态，
抽气器能够将不凝气体及时抽出，维持凝汽器的高
真空状态叫2.2对凝汽设备的清洗管理为了保证凝结水的清洁度，需要对凝汽设备做 清洁处理。

通常使用化学清洗、机械清洗、水力清洗
等清洁办法。

很多电厂制定清洗周期,确保凝汽设备 的清洁，避免污垢的积聚和残留。

2.3对凝汽设备运行故障的处理
在汽轮机运转过程中，凝汽设备经常会发生故 障,如凝汽器真空度不足、抽气器故障、凝汽器水位 高等。

对于不同的故障，应采取相应的处理措施，如
凝汽器真空度不足，应对压缸排气温度、凝结水温 度、循环水进出口压力等进行排查。

3造成汽轮机凝气设备低效的因素
3.1对凝汽器中凝汽管道的排列不标准
在凝汽器中，凝汽管道可用于对凝结水的排放， 其排布的方式对凝结水温度产生重要影响，而且关 系到汽轮机组的运行效率。

通常对凝汽器管道的排
布方式有三角形排列、斜向正方形排列、辐向排列
等，不同的排列方式会因为密度的不同而造成管道 内汽阻大小的不同。

凝汽管道需要保持正常的凝结 水温度，减小汽阻，让管道内的热负荷保持均匀。

但
2020年第9期孙斌，曹江华,缪希希,等:火电厂汽轮机真空系统凝汽设备的优化运行•29•
在实际的凝汽管道排布中，由于各种因素造成排布不符合标准,从而影响了汽轮机组的正常工作效率。

3.2凝汽器内的凝水温度过低
当凝汽器内凝结水的温度比入口蒸汽温度低时，就会导致设备凝水过冷，二者的温差就是过冷度。

一旦凝水温度过低,就会造成吸热量提高，而且对煤炭的消耗也会增加，过冷度增加1七，会增加0.1%的煤炭消耗。

过冷度的增加还会提升凝结水中的氧量，容易造成设备的氧化作用，使设备更容易受到腐蚀而损坏。

3.3抽气器出现故障
在凝汽设备中，抽气器可以对凝汽器中的空气进行抽取，保持容器内的真空状态，从而让容器内的气压低于外界气压，保证了汽轮机的正常工作效率。

抽气器还能够把凝汽器内不凝结的气体抽出，让凝汽器的真空状态得以维持,导热性能良好。

但如果抽气器发生故障,无法有效抽汽,就会造成凝汽器内空气存留较多,无法维持真空状态。

3.4凝汽器内漏入氧气较多
通常情况下，凝汽器内的水汽经过冷却后凝结成水.抽气器将容器内的空气抽出，使容器保持高真空状态。

但如果抽气不充分，导致容器内保留了较多的氧气，就会造成真空状态被破坏，还因为氧气较多而使管道阀门被腐蚀，威胁到汽轮机的安全运行。

不仅如此,凝汽器内氧气含量多,还会导致凝结水温度低于标准,降低了汽轮机的工作效率。

4对汽轮机真空凝汽设备运行的优化措施
4.1对凝汽器凝汽管道进行合理排布
如果凝汽管道排布不合理，就会导致上下层管道相互影响，从而增大了管道内的汽阻，造成凝水过冷。

为此，应做好凝汽管道的排布工作。

通常，以中间集中、两侧疏松的形式排布管道.能够让第一排的气流速度降低，而且蒸汽和空气的混合物能够快速从抽气口排出。

为了有效提升凝结管的热负荷强度，管道的两侧分别开通进汽和出汽的气流通道，进气通道直接深入管束内，使热负荷不被流失。

降低蒸汽和外界空气的混合.保证传热系数维持正常标准.提升凝汽器的工作效率図。

4.2保持凝汽器内正常的凝水温度
为了保证凝汽器的正常凝水温度，在布置凝水管道时应为蒸汽通道保留较大的空间。

当输入蒸汽时，可以直接到达凝汽器的底部，与冷凝水充分接触,提升了冷凝水的温度，从而避免冷凝水进入热井前温度过低。

4.3确保抽气器处于正常工作状态
在凝汽设备中，常用到的抽气器为射水抽气器。

这种抽气器使容器内的水在压力下形成高速射流，从而将容器内的空气抽出，形成高度真空。

当压力水在喷嘴处降压时，能够持续保持容器的真空状态。

维持降压工作，使压力水的增速维持正常范围。

抽气器还将容器内的不凝结气体抽出，和达到高速的水流碰撞而完成能量的互换。

通过提升凝水射速使容器内的不凝结气体全部抽出，保证汽轮机的高效运行。

4.4清除容器内过多氧气
为了获得较高的除氧效果，应保证真空设备60%以上的负荷。

当汽轮机组刚刚启动或低负荷运行时,除氧效果较差,无法使凝结水在进入热井前回热。

此时，可以加入鼓泡除氧设备，一旦汽轮机组处于刚启动或低负荷状态，就可以打开鼓泡除氧设备.使加入的蒸汽同凝结水混合,提升凝结水的温度，同时还能将不凝结气体排出。

5结语
在汽轮机中，真空系统凝结设备能够为汽轮机的正常运行提供保障。

凝结设备中包含多个部分，每个部分都彼此联系是不可分割的。

为了提高汽轮机的工作效率，就要对凝结设备中的各个部分进行改善,采取有效的措施进行优化,从而使汽轮机凝汽设备提供更有效的服务，保障汽轮机持续高效地运行。

参考文献
[1]魏宝龙.汽轮机凝汽设备及运行管理研究[J].中国金属通报，
2018(10):242-243.
[2]刘海旭.火力发电厂汽轮机真空系统问题探讨[J].黑龙江科技
信息,2016(34)：120.(编辑:刘楠)
Optimal Operation of Condensing Equipment in Steam Turbine Vacuum System of Thermal Power Plant
Sun Bin,Cao Jianghua,Miao Xixi,Zhang Hao
(National Energy Group Taizhou Power Generation Co.,Ltd.,Taizhou Jiangsu225327) Abstract：This paper discusses the operation management of the vacuum system equipment of the steam turbine, analyzes the factors of low efficiency of the equipment,and studies the relevant measures for the operation optimization of the condensing equipment.
Key words：steam turbine of thermal power plant;vacuum system;condensing equipment。