试析汽轮机真空降低的原因及处理措施

试析汽轮机真空降低的原因及处理措施

摘要：汽轮机真空对热力发电厂的效率和安全都有很大的影响，是发电机组

非常重要的参数。然而在工作过程中，真空系统会受到各种条件的影响，进而导

致真空度降低。本文将重点探讨和分析汽轮机真空降低的原因，并总结针对性的

处理措施，希望能够能够对相关从业者有所参考。

关键词：汽轮机；真空降低；原因；对策

引言：

在机组发电的过程中，汽轮机是实现热能向机械能转化的设备，所以说

在这个过程中汽轮机真空对于转化效率有很大的影响，保持较高的汽轮机真空度，能够有效提升设备效率，减少能耗和汽耗。基于此，我们需要针对汽轮机真空系

统展开研究，探索和了解导致汽轮机真空降低的原因，并提出针对性对策。

1汽轮机真空降低查漏方案

汽轮机真空泵系统的工作流程如下图1，基本结构如下图2。在工作过程中

如果出现了真空降低，首先应当展开查漏处理。针对汽轮机真空系统的查漏方案

在实践中有很多，其中应用较多的有泡沫法、卤素法、超声波法；不同的方法尽

管原理不同，检测方式也各不相同，也有不同的监测精度，所以在实际工作中根

据实际情况选择合适的方法。泡沫法使用非常简便，但是泡沫法对于较小的漏点

无法很好的应用；超声波法具有较高的技术要求，能够查找的漏点也更加精细，

但是其有很严格的使用条件[1]。此外，氦质谱查漏设备也是当前国内外广泛使用

的一种真空系统查漏方法。

图1 真空泵工作流程

图2 真空泵组成

2汽轮机真空降低的原因

当汽轮机机组出现真空状态不足以后，可以首先对其运行状况展开检修做好

查漏补漏工作，如果经过常规的查漏补漏措施以后依然无法保障真空系统的严密性，导致真空降低状况依然存在。则可以使用氦质谱查漏来寻找泄漏点，以找出

产生这一问题的根源。

2.1 低压轴封间隙大

低压轴封间隙大是较为常见的造成汽轮机真空降低的原因，其位于真空部位，低压轴封间隙与压力之间有非常显著的关系，所以会对汽轮机真空系统的状态产

生一定的影响。如果低压轴封出现了较大的间隙，空气就会从轴封中进入真空系统，从而使得真空度变低。此外，处于停机状态下的机组，也会因为汽缸上下温

差较大，导致低压轴封受到损坏，这种情况持续下去将会使轴封泄漏越发严重。

这种情况下，就算轴封压力继续提高，但真空泄漏的问题依然会难以避免。机组

处于正常运行状态下，通常情况下为了使脱上水量处于较高水平，会对水侧旁路

门实施相应的调整。；然而一旦轴封进的进水量水平偏低，则会出现热量不能予

以吸收的问题，进而导致轴封回汽压力提升，进而使得汽轮机轴承箱进水。所以，为了有效防止这种现象的发生，会对轴封供气压力实施一定程度的降低，从而达

到缓解这一现象的目的，但是这样带来的问题就是会有空气从轴封缝隙进入负压

系统，使得汽轮机真空降低，进而对整个汽轮机效率造成影响[2]。

2.2 低压缸结合面问题

对于低压缸来说，其刚度和强度都相对较低，所以导致形变的可能性相对较高。特别是机组在启动或停止的时候，会产生相对较大的交变应力。而且在极度

持续运行的过程中，运行时间越长，这种变形的可能程度越高。受应力的影响，

低压缸中分面、结合面很容易就会发生变形和漏气的问题。然而当前很多机组在

实施常规维修作业的时候，并不会对低压缸的结合面与中分面实施检查；而且当

前的常规检测手段还不能对这种泄漏的具体位置作出有效检测，所以这种问题发

生则会造成相对较大的影响[3]。

2.3轴封系统问题

轴封的作用是密封汽轮机动、静部分之间的间隙，防止空气通过轴两端的敞

口进入汽轮机，影响真空度。轴封投用得当、压力调整合适，均能有效地防止低

压缸后轴封进汽提高真空度。

运行过程中，特别是低压轴封蒸汽会通过低压缸轴封系统，减少环境当中的

空气进入到排气装置当中的概率，确保低压缸不会漏入空气时的机组的真空降低。对于低压轴封蒸汽而言，是需要一定的温度以及压力的，当压力处于比较高的状态，会使得轴封蒸汽出现外漏以及内漏情况，如果出现外漏，会对周围环境造成

一定的影响，如果出现一定的内漏，也会使得真空出现一定的下降。

2.4 加热器疏水管道问题

部分加热器疏水管道与凝汽器连接，属于负压管道，疏水管道如果有质量问题，同样会造成空气进入凝汽器进而导致真空降低的问题。其中，既包括正常疏

水管道，也包括危急疏水管道，都可能基于各种原因出现裂缝，尤其是受到振动

的影响下；另外加热器与疏水管道产生管壁冲击，同样可能会对真空状态造成一

定的影响，使得空气进入真空环境，造成真空度降低。

3汽轮机真空降低的应对策略

3.1 优化水泵运行方式

就汽轮机实际运行状况来看，水泵运行方式与真空系统有很大的关系，并且

循环水流量同样会对真空度以及凝汽器运转有较大的影响，进而对整个机组的正

常运行造成影响。通过调整循环水泵运行，可以对水泵的耗电量产生一定的影响。循环水温度升高，意味着凝汽器真空度降低，反之亦然。但是要明确的是，对于

真空度是有一定的标准范围要求的，所以我们必须要对水泵的运行数量以及相关

参数作出合理的设定。当水泵数量变少时，应当适当的将真空降低。基于当前汽

轮机组的实际运行状态来看，要想使凝汽器真空处于一定的水平，就应当确保水

泵运行方式的合理性。

3.2 调整轴封系统

前面我们探讨，轴封间隙是导致汽轮机真空降低的重要原因，所以只能对这

一问题必须要妥善应对。基于此，考虑在尽量在保留原有水封形式的基础上，采

用多级水封入口同时在入口出增加注水管路，这样就能够在保证机组的时候，可

以通过向多级水封注水，从而保证机组从启动以后就始终维持在良好的运行状态。特别要注意的是，不同机组的轴封系统，需要在改造以后实施二次调整，这样才

能够使轴封系统与机组具有最佳的匹配性，进而达到控制供汽压力与密封高/低

压轴封的效果。低压缸轴封在保证真空的前提下，可以适当提高轴封压力，使微

微外漏，进而提高凝汽器真空。

3.3 疏水系统调整