火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策

火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策

当前火电厂作为我国非常重要的发电形式，在火电厂生产运行过程汽轮机作为非常重要的设备之一，其正常的运行是提升发电效率的关键所在。在当前火电厂汽轮机运行过程中，低真空运行作为一种较为常见的问题，对汽轮机组运行的安全系数带来了较大的影响，而且也不利于火电厂发电成本的降低。这就需要我们在实际工作中，对导致汽轮机低真空运行原因进行深入调查，并采取切实可行的措施来有效地保障汽轮机运行的可行性，满足社会发展过程正常的用电需求。

标签：火电厂；汽轮机组；低真空运行；安全；原因；对策

前言

在当前火电厂汽轮机运行过程中，当其真空度过低时，则会对机组正常的运行带来较大的影响，甚至会导致经济损失和人员伤亡事故发生。由于导致汽轮机组低真空运行的原因较多，其中汽轮机组真空系统气密性达不标准作为最为常见的原因，在实际工作中需要进行特别关注，及时发现问题所在，并采取切实有效的措施加以解决，确保机组能够安全、稳定的运行。

1 机组低真空运行安全问题

1.1 低真空运行对汽缸膨胀的影响

在汽轮机组在低真空运行状态下时，由于其排汽温度会不断升高，这必然会导致汽缸膨胀量增加，会导致通流部分的动静间隙发生变化。在静子膨胀及转子不断拉伸过程中，如果在溫度变化不大的情况下，动静间隙变化所产生的摩擦和振动还会处于可控范围内，一旦排汽温度长高时，则在热应用作用下动静间隙会出现不同程度的变形，从而导致接合面连接螺栓出同松动及变形的情况，使机组出现不同程度的振动，严重时还会对接合面的严密性带来较大的破坏。当凝汽器有膨胀产生时，则会导致汽轮机轴承升高，从而对汽轮发电机组的轴向中心还来不同程度的破坏，而且处于低真空运行的汽轮机，其轴向推力也会受到较大的影响，从而使轴承存在过负荷的情况，严重时还会导致轴承受到损坏。

1.2 低真空运行对凝结水系统的影响

处于低真空状态下运行的汽轮机组，当其排汽温度升高时，凝汽器的膨胀也会随之增加，在这种情况下，管束和管板的接口由于膨胀不同，势必会对其密封性带来较大的破坏，从而对凝汽器的换热效果带来较大的影响。同时还会导致汽轮机后轴承长高，导致不必要的振动发生，由于振动值增加，机组运行的稳定性必然会降低。

1.3 低真空运行对功率的影响

当汽轮机组低真空运行时，由于其背压升高，在进汽量和效率不变的情况下，发电机功率必然会有所降低。当汽轮机真空降低时，会导致中间各级的级前压力和复速级级后压力都得以提高，导致该级的焓降减小，从而会出现功率下降的情况。而对于机组末级和次末级，在低真空运行时，严重时焓降可能会为负值，从而导致蒸汽流速下降非常快速，蒸汽在不做功的情况下还会对转子旋转产生一定的阻力，从而对发电机功率带来较大的影响。另外，当处于低真空运行状态时，由于蒸汽没有充分膨胀，会导致内效率减少，最终会使运行功率下降。

2 汽轮机低真空的原因

导致汽轮机低真空运行的因素较多，而且由于不同机组之间性能上的差异，也会导致诸多不利于汽车机真空运行的因素产生，这就需要对汽轮机低真空运行的原因进行深入分析，从而针对各种不同的原因来采取有效的措施进行解决。

2.1 凝汽器真空的严密性不足

当前汽轮机在运行过程中，由于其所处环境的特殊性，导致其凝汽器真空系统的密封性多数情况下都达不到标准的要求。这主要是由于真空系统内部压力往往会小于标准大气压，这样就会导致运行中的汽轮机会有空气进入到内部，而且空气液化较为，从而对汽轮机内部的真空状态带来不同程度的破坏。另外，在凝汽器运行过程中，部分空气也会混入到蒸汽中进入到凝汽器，但这种情况下混入的空气量都较小，通常情况下其所带来的影响可以忽略不计。

2.2 凝汽器的端差大

循环水中存在的微生物、淤泥及碳酸盐在析出后会随着在单侧管壁上，从而形成水垢。由于水垢具有较大的热阻，这样就会导致在进行同样的热量传递过程中会有较大传热端差，从而导致凝汽器排气温度升高，影响汽轮机组的真空度。

2.3 循环冷却水的进水温度高

在实际运行中的汽轮机，一旦冷却塔运行时出现异常情况时，则会导致其所排放的水温过高，从而对真空运行的状态带来较大的影响。冷却塔的循环降温功能还会受到空气内空气湿度和温度的影响，一旦温度较高的水进入到凝汽器时，则会对真空带来较大的破坏。而且当循环冷却水水量较少时，也会导致真空降低问题的发生。由于循环水量的过低或是两边的通水量不均匀时都会导致汽轮机真空度的减小，所以在实际运行过程中需要严格依据相关标准的要求来对循环冷却水的用量进行控制。

2.4 收球网收球率低

若收球网位于收球区域，则要保证网的上沿与循环水管壁贴合，上沿和下方箱贴合，相关资料显示，若其间隙超过了6cm，就可能发生跑球及卡球问题。有时可能会有一些小收球网由于水垢的存在而降低工作质量。这时我们便可以使用

大收球网与小圆钢焊联合工作的方式来提高工作质量，还要彻底清除小收球网上面的异物，以保证后续工作的顺利进行。

3 提高电厂汽轮机真空度的措施

（1）提高汽轮机的真空度，前提是维持机组的正常运转。汽轮机不能随意停转，所以要选择一个合适的时机对汽轮机进行改进。目前来看，最佳的时机就是对机组进行大规模检修的时候，不影响正常的发电工作，还能有效地解决问题。改造可以采用增加一些凝结器的胶球清洗装置的措施。

（2）在长期使用中，汽轮机冷却管中会积聚大量的淤泥，严重影响汽轮机的运转。所以在开展机组检修工作时也应彻底的清理淤泥。安装胶球冲洗设施前，一定要每隔90天开展一次水力设施清洗工作，减少对汽轮机正常发电工作的影响。

（3）定期对凝汽器的真空系统进行检修，在需要大规模修理的时候，要替换掉系统中已经严重损坏的零部件，从而提高真空系统的密封性能，以尽可能使机组真空严密性处于合格的范围内。

（4）胶球的选用。胶球到达凝器管中之后，便能借助管壁接触环区域出现的擦拭作用完成清洗，因此必须科学地选择胶球，这样才能保证清洗工作的质量，并且能提高胶球的回收率。结合实际的管径，我们使用了新型优质的海绵球，它有着抗磨性好、弹性大、硬度合理、气密性、不易沾污等显著优点，能起到较好的效果。

4 结束语

火电厂中汽轮机运行的好坏会直接关系到发电量的多少。当前火电厂汽轮机低真空运行问题的产生是由于多方面因素共同作用的结果，会对火力发电整个过程中的安全性带来较大的威胁，所以需要对低真空运行的状况进行详细了解和调查，对导致低真空运行的具体原因进行分析，从而采取先进的技术及措施来有效地解决汽轮机组低真空运行的问题，确保火电厂能够保持良好的运转状态。

参考文献

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[2]曹艳，王克运，梅隆.汽轮机真空系统严密性差原因分析及处理[J].西北电力技术，2005（4）.

[3]罗宁，贾美芹，陈以田.小型火力发电厂凝汽器真空低的原因分析及对策[J].发电设备，2005（5）.