汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析

汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析
发布时间：2021-05-28T08:48:15.173Z 来源：《电力设备》2021年第2期作者：左丽娟[导读] 使机组处于最佳真空状态，对于火电厂运行具有十分重要的现实意义。

（国家电投开封分公司发电部河南开封 475000）摘要：近年来，我国发展迅速对汽轮机了解越来越透彻，汽轮机真空系统是化工装置和发电厂的重要系统之一，由多个辅助系统组成。

凝汽器设备是汽轮机的重要组成部分，直接影响整个汽轮机组的可靠性、安全性、稳定性，与装置的稳定运行密切相关。

汽轮机运行
的重要指标之一是凝汽器真空度。

凝汽器真空度反映了凝汽器的综合性能。

凝汽器真空下降，会增加机组汽耗，保持凝汽器最有利真空，以及良好运行，对企业节能有重要的意义。

本文主要探讨汽轮机凝汽器真空下降的原因，并提出相应的处理措施，促进汽轮机凝汽器的安全有效运行。

关键词：汽轮机凝汽器；真空降低；原因；措施；探析
引言
凝汽器真空是火力发电厂监视的重要参数，真空的高低直接关系到整个电厂的安全性和经济性。

以660MW超超临界机组为例，真空下降1kPa影响煤耗约2.35g/kW?h，影响热耗率约0.25%，在当前节能降耗的严峻形势下，足见真空这一指标对电厂热经济性及电厂效益的重要性。

另一方面，真空下降也会引起汽轮机轴向位移增大，推力瓦过负荷，排气温度升高，气缸中心线变化引起机组振动，蒸汽流量增大，机组叶片过负荷等异常，对机组安全运行构成严重威胁。

因而，无论从经济性还是安全性，探讨如何解决真空偏低的问题，使机组处于最佳真空状态，对于火电厂运行具有十分重要的现实意义。

1汽轮机凝汽器真空的原理及作用
汽轮机凝汽器将汽轮机的循环冷凝水循环利用，将汽轮机排汽冷凝成水，在排汽处制造并维护真空，是一种换热器。

汽轮机排汽端真空在大气压中的比例，是凝汽器的真空度。

汽轮机的排汽被冷凝成水，迅速缩小比容，是形成真空环境的基础。

由于排汽凝结成水，出现急剧减少体积，内部高度真空。

通常判断凝汽器真空的好坏，依据汽轮机组参数的高低。

提高凝汽器真空，对发电厂的经济性、汽轮机热效率、凝汽器真空进行有效分析，提高发电厂的经济性，提升汽轮机热效率。

真空与排汽的温度呈反向关系，与汽轮机热循环效率呈正向关系。

2汽轮机组凝汽器真空度降低成因与影响分析2.1?影响分析
汽轮机组，它通过重整氢增压汽轮机凝汽器，但在运行过程中却发现机组中凝汽器的真空度开始缓慢下降，蒸汽及循环水耗量逐渐增大，压缩机的工作点也逐渐靠近防喘振区。

进入5月机组凝汽器的真空度下降趋势进一步加剧，到10月汽轮机排气压力已经上升到0.025MPa，蒸汽量最高达到50t/h，循环水耗量也增加到4200t/h。

凝汽器真空度降低所带来的结果就是汽轮机组装置能耗与操作成本的大幅度增加，同时氢气管网压力升高后汽轮机组主汽门全开，转速无法持续提升，氢气外送难度增大，整个反应导致汽轮机组生产效率大幅度降低45%。

2.2循环水中断
循环水是汽轮机低压缸排汽的冷却介质，循环水的流量、温度影响低压缸排汽温度以及凝汽器真空。

风力越小、环境温度越高，冷水塔淋水盘下落时，循环水换热效果越差，被风带走的热量越少，循环水温降越小，循环水温度越高。

相同的凝汽器冷却效果下，增加循环水出水温度，也会增加对应的低压缸排汽温度，导致凝汽器真空下降。

冷水塔的配水方式影响循环水温度。

为维持凝汽器较高的真空，通常在全塔配水的方式下运行。

如果循环水泵跳闸，循环水通过直接回到凉水塔，凝汽器失去冷却水，凝汽器真空下降。

必须开启备用循环水泵，降低机组负荷。

循环水泵电机跳闸、用电中断等，都会出现循环水中断，导致凝汽器真空迅速下降。

如果运行泵发生故障，必须保证可以随时启动备用泵，防止发生断水事故。

2.3真空系统存在漏点
真空系统管道或阀门零件发生损坏时会引起空气漏入凝汽器，造成真空下降，通常表现为同一负荷下的真空值较正常时低，如汽泵密封水回水不足、汽轮机低压缸防爆膜破损、加热器汽侧放水门误开等。

3汽轮机凝汽器真空缓慢下降处理措施3.1?轴封加热器排汽管积水严重
轴封加热器排汽管积水时，会减少排汽的通流面积，影响轴封供汽系统的正常工作，导致凝汽器真空下降。

主要表现为：轴封加热器排汽管在排汽管积水时，外壁温度会偏低。

如果严重积水，大量白汽出现在高、低压缸前后轴封位置，汽轮机机组凝汽器真空出现缓慢下降。

针对这一问题，确认为轴封加热器排汽管积水的原因，需要迅速全开轴封排汽母管上的放水门。

及时开始排水工作，直到将水排完。

如有必要，将轴封母管端头疏水门开启辅助排水。

3.2真空下降查漏及处理方法
若发现真空下降时，要派盘前人员快速就地检查真空泵及开启高、低背压联络门，为恢复真空争取时间。

由于真空泵一般接带不同凝汽器，值班人员要必须清楚每台真空泵所接带凝汽器，建议在接班运行日志中体现，规范运行值班管理，做到“交接班五清楚”。

提高除盐水压力，因为经常影响到真空下降的几个因素，例如汽泵密封水回水、轴加疏水回水、凝泵密封水失去及除盐水管道突然失压等，都可经过提高除盐水压力消除漏真空。

建议正常运行时，保持与真空相关的各用户供水手动门有一定的开度。

3.3控制好循环冷却水的各项参数
循环冷却水应经过严格地预处理，各项指标都在控制范围内，必要时可在循环水中加入阻垢剂。

不论是在夏季还是冬季，应根据循环水温度、凝汽器端差等适时增、减循环水冷却风机的启动台数。

并定期清理循环水管线上各处滤网，保证循环水流量和压力的正常。

3.4合理控制轴封汽压力
轴封压力应该维持在一定的控制范围，如轴封压力过低或者过高，要马上开大或关小轴封汽源（一般有平衡汽、低压抽汽、新蒸汽等），维持正常的轴封汽压力。

正常运行中，一般靠高压轴封漏汽供至低压轴封，形成自密封，上述三种汽源作辅助备用。

结语
机组真空监视与事故处理是火力发电厂运行管理的重要组成部分，根据本厂设备管道布置和过往经验，梳理符合机组实际的影响真空因素，查找路线和简明有效的处理方法是快速解决问题的关键，这样不仅能节约大量的人力物力，也能在关键时刻保证机组安全运行。

参考文献
[1]陈轲.凝汽式汽轮机真空度降低的原因及分析处理措施探讨[J].当代化工研究，2018（9）：41-42.
[2]张奥琪，冯玉东.汽轮机真空度下降的原因分析及预防措施[J].湖南农机：学术版，2013，40（11）：166-167.
[3]张明智.凝汽器真空度下降的分析与处理[J].电力科学与工程，2003（1）：52-55.。