凝汽器真空低原因分析危害及采取措施论文

凝汽器真空低的原因分析危害及采取的措施【摘要】凝汽器真空度对机组运行安全性和热经济性有很大影响，在机组运行中，凝汽器工作状态恶化将直接引起汽轮机热耗、汽耗增大和出力降低；另外，真空下降会引起汽轮机排汽缸温度升高、汽机轴承中心偏移，严重时还会引起汽轮机组振动。

【关键词】凝汽器真空度;热经济性

0.前言

本厂#5、#6机组为330mw亚临界、反动式、单轴、一次中间再热、双缸双排汽、抽汽凝汽式供热汽轮机组。采用单背压、单壳体、对分双流程表面式凝汽器。凝汽器其作用是使汽轮机排汽受冷却凝结成水，形成高度真空，使汽机内的蒸汽膨胀到低于大气压力从而多做功。凝汽器真空度对机组运行安全性和热经济性有很大影响，在机组运行中，凝汽器工作状态恶化将直接引起汽轮机热耗、汽耗增大和出力降低；另外，真空下降会引起汽轮机排汽缸温度升高、汽机轴承中心偏移，严重时还会引起汽轮机组振动。

1.凝汽器真空低的原因分析

1.1 真空系统空气渗漏空气通过两个渠道漏入凝汽器：一是由机组真空系统的不严密处漏入，二是随同蒸汽一起进入凝汽器。由于锅炉给水经过多重除氧，所以由后一种渠道渗入的空气数量不多，约占从凝汽器抽空气总量的百分之几，抽出的空气主要是由机组负压状态部件的不严密处漏入。除了凝汽器自身的严密性外，真空系统的气密性，包括了给水加热器、低压缸、汽轴封、向空排

气气密性等也会影响到凝汽器的真空度管道的。

1.2 循环水系统凝汽器真空除了受空气渗漏的影响外，还与循环水流量、进水温度及传热效果等有关。(1)冷却水进口温度。在其它条件相同。冷却倍率不变时，冷却水进口温度越低,排汽温度也越低，即凝汽器真空就越高。(2)冷却水量。当汽机负荷、冷却水温度不变时，增加冷却水量，冷却水温升必然减小。冷却水温升的大小反映冷却水量情况，当其温差大于8℃～12℃时，应增加冷却水量，以增强换热效果，提高凝汽器真空。(3)凝汽器端差δt的影响。凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差。端差是反映凝汽器热交换状况的指标，其主要与凝汽器铜管表面的清洁程度有关，即铜管传热越强端差越小。相同条件下，端差增大，说明凝汽器铜管结垢增多，热交换性能降低，使循环水出口温度降低，凝汽器的传热端差增大，从而造成凝汽器的真空下降，因此必须尽量减小凝气器端差，以提高凝汽器真空。

1.3 真空系统真空泵工作水压力低、水量不足或增加过多，都可能导致真空泵抽吸能力的下降，造成凝汽器真空的降低。因此必须对真空泵工作水压力和流量进行合理控制，以维持正常的抽吸能力，保证凝汽器的正常真空。

2.凝汽器真空低真空严密性不合格的危害

(1)汽轮机真空严密性不合格将会严重影响机组的效率,使机组热耗增加。试验证明,凝汽器真空每降低1 kpa,汽轮机热效率将改变1% ~2%,发电煤耗增加0. 5% ~0. 7%,同时使抽汽系统负荷增加

和厂用电率升高。(2)导致凝汽器端差增大、过冷度过大,系统热经济性降低,凝结水溶氧增加,可造成低压设备氧腐蚀。(3)使排汽压力升高,可用焓降减小,机组出力有所降低。同时,排汽温度升高,可能使凝汽器铜管松弛,破坏严密性,排汽缸及轴承座受热膨胀,引起中心变化,产生振动。(4)会使汽轮机轴向位移增加,造成推力轴承过载而磨损。(5)真空下降使排汽的容积流量减小,对末级叶片的某一部位产生较大的激振力,有可能损坏叶片而造成事故。

3.改善机组真空的措施及效果

3.1提高真空系统的严密性在停机时定期对喉部以下凝汽器汽

侧和真空系统进行灌水检漏，消除喉部、管道接头、水位计连通接头、凝结水泵轴端密封装置等处的漏汽点；根据负荷的变化，经常调整汽轮机轴封压力；经常检查负压系统的阀门，防止泄漏。机组运行中采用氦气检漏仪检漏等方法做好真空系统查漏工作，对漏点及时彻底处理。在发电负荷紧张的情况下，一般无停机机会，这就必须在运行中进行半边查漏处理凝汽器铜管泄露缺陷，这种情况会影响汽轮机真空及机组负荷降低，且查漏时间较长，对机组的经济运行及发电量都带来影响。经过研究，我们决定使用氦气检漏仪查漏，使用过程中发现氦气检漏仪灵敏度好，对真空系统细微的漏点都能检出，基本能达到不漏检，效果明显，对机组的安全、经济运行打下坚实的基础，大大节省了检修人力、物力、减少了运行的频繁隔离停运操作。

3.2设备变更：提高机组真空将循环水进水二次滤网由原先的正

面进水改为冷却塔前池补水滤网后，从源头上直接解决了循环水中杂物，二次滤网容易发生堵塞、压差大的问题，大大改善了凝汽器热交换性能。对容易漏空气的设备如高低压扩容器及管道进行整治,如对高、低压扩容器由原来的碳钢材质改为不锈钢材料制作，增加压力容器安全性的同时，减少了真空系统的泄点，解决了原焊逢部分容易发生裂纹而泄漏影响真空的情况。

3.3 改善轴封系统如我厂#5、#6机低压轴封原设计二路准57mm 管进汽、一路准57mm管回汽，回汽管明显不够，造成轴封冒汽。在大修时对轴封系统进行改造，使低压轴封回汽放大到准89mm管。改造后运行情况较好，解决了因保证轴封汽不外冒将低压轴封汽压力调整得较低，从而造成低压轴封处泄漏而影响真空的情况。

3.4 清洗受热面冷却面结垢对真空度的影响是逐步积累和增强的，结垢可使凝汽器的阻力损失增大，从而影响凝汽器换热效果。所以我们定期对凝汽器进胶球清洗系统的维护运行管理，另外，机组停运时及时对水室及铜管进行冲洗清理，加强换热效果。

3.5 降低冷却水温，降低凝汽器进口冷却水温是提高真空度的有效途径。由于飞散及蒸发损失，冷却补充用水较大，及时补充冷水是保持冷却塔有效降温的重要措施。我们定期检查冷却塔内的分配管是否正常旋转，出水是否顺畅，填料层是否有泥垢等，这些因素都直接影响水的再分布均匀性及其散热大小。

3.6 循环水泵的经济调度改变冷却水量，可改变吸热量。本厂安装时每台机组配置了2台同型号高低转速的循环水泵，根据冷

却循环倍率的要求，配合出口配蝶阀，根据不同季节和机组功率的变化调节水量，利用可切换循环泵的转速调整循环水泵的出力，以达到合适的真空度及节电效果。

4.结束语

经过这几年的设备改造和整治，本厂#5、#6机组真空得到较大改善,为安全、经济运行提供了保障，但影响真空的因素很多，这还需要继续积累工作经验, 进行技术改造，不断提高我厂机组的设备健康状况。

【参考文献】

［１］王国清.汽轮机设备运行[m].北京：中国电力出版社，2005.

［２］唐莉萍.电厂热力设备运行中等职业教育国家规范教材[m].北京：中国电力出版社，2006.

［３］丁毓山.电力工人技术等级培训教材．2002.

［４］运河发电有限公司#5、6机组集控运行规程．