影响汽轮机真空下降的因素分析

影响汽轮机真空下降的因素分析

发表时间：2018-11-02T16:59:10.687Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：王长福[导读] 凝汽器真空对提高电厂热效率和降低煤耗有着直接的关系。

天津电力建设公司 300000

摘要：汽轮机的排汽进入凝汽器汽侧，大流量的循环水送入凝结器冷却管内侧，通过冷却管内循环水与排汽换热把排汽的热量带走，使排汽凝结成水，其比容急剧减小（约减小到原来三万分之一），因此原为蒸汽所占的空间便形成了真空，而不凝结气体则通过真空泵抽出，从而起到维持真空的作用。

关键词：汽轮机；真空；因素分析

凝汽器真空对提高电厂热效率和降低煤耗有着直接的关系。本文针对凝汽器真空下降的因素进行了分析，并对如何防范和解决真空下降进行了讨论，为正常使用汽轮机提供了思路和建议[1]。

一、汽轮机真空度过低的危害当汽轮机的真空度过低时，说明内部的气压值过高，即排气缸由于气体的膨胀产生中心的变化，将会发生不稳定性的震动，而由于气体膨胀对外界做功，使外界的温度升高，影响蒸汽在凝汽器上的凝结作用，使凝汽器内的水管产生松弛，严密性大大下降，甚至产生渗漏现象。另外，由于气压过高，将会对扇叶产生大的推力，阻碍扇叶的正常旋转，轻者对扇叶造成损坏，严重的话，可能会使扇叶破裂，断裂的扇叶飞溅酿成施工事故，对工人造成身体伤害[2]。

二、影响真空度降低的原因分析（一）轴封系统的密封性降低，汽轮机低压缸的前后轴封会因压力不足而导致轴封处倒拉空气进入汽缸内，使汽轮机的排汽缸温度升高，凝汽器真空下降。而造成轴封密封性降低的原因可能是轴封压力调节阀故障；轴封供汽系统上的阀门未开或开度不足。；（二）凝汽热井水位升高：原因：凝汽器的热水井水位过高时，淹没凝汽器铜管或者凝汽器的抽汽口，则导致凝汽器的内部工况发生变化，即热交换效果下降，这时真空将会缓慢下降。造成凝汽器的热水井水位升高的原因可能是a、凝结水泵故障；b除盐水补水量过大；

c、凝汽器冷却管泄漏；

d、凝结水启动放水排水不畅；

e、凝结水系统上的阀门开度不足造成的。（三）凝汽器内存在沉积的污垢，污垢的堆积，将会对凝汽器的工作效率产生严重影响，阻碍了水汽的及时凝结排出，阻碍了热量的有效交换，对真空度的维持起负面作用[4]。（四）凝汽器循环水量不足：当循环水量不足时，汽轮机产生的泛汽在凝结器中被冷却的量将减小，进而使排汽缸温度上升，凝汽器真空下降，造成循环水量不足的原因可能是循环水泵发生故障；循环水进水间水位低引起循环水泵汽化，使循环水量不足；机组凝汽器两侧的进、出口电动门未开到位；在凝汽器通循环水时，系统内的空气未排完。（五）处于负压区域内的阀门状态误开（或误关）：由于机组启动过程中，人员操作量大，在此过程中难免会发生操作漏项或是误操作的情况，这是造成此类真空下降的主要原因。（六）轴封加热器满水或无水：在机组启动过程中，由于调整不当或是轴封系统本身的原因使轴封加热器满水或是无水，将导致凝结器真空下降，造成轴封加热器满水或是无水的原因可能是轴封加热器换热管泄漏；轴封加热器至凝汽器热水井的疏水门开度不足，或是疏水门故障；轴封加热器汽侧进、出口门开度不足或旁路门被误开启，导致疏水量减少，使轴封加热器无水。（七）凝汽器壳体焊口开裂：凝汽器焊缝质量差或内部支撑刚度不足，反复抽真空和破坏真空后，就会造成焊口开裂。一般发生开裂的部位在凝汽器和低压缸连接部位，以及空间狭小难焊接的部位。

三、真空下降的应对措施（一）凝汽器安装完成后，对汽侧进行灌水试验，灌水高度没过凝汽器与低压缸连接部位。仔细检查漏点，并做好标记。a.焊口泄漏的要对该部位焊口重新检验，并制定有效、可靠的焊接方案进行处理，处理完后再次进行焊口检验。b.冷却管的检查是在汽侧灌水后，在水室内进行检查，检查时照明要充足。如发现管口有滴水，要做好标记，在允许范围内可以用堵头直接焊死。如发现真空下降现象，而停机前未查明真空下降原因，机组启动前需重新进行灌水试验。（二）汽封压力下降造成真空降低时，值班员必须立即检查轴封压力、汽源是否正常，在一般情况下，只需要将轴封压力调至正常值即可。若是因轴封汽源本身压力不足，则应立即切换轴封汽源，保证轴封压在正常范围内即可，若是无效，则应该进行其它方面检查工作。

（三）当确证为凝汽器的热水井水位升高造成凝汽器真空为缓慢下降时，值班员必须立即检查究竟是什么原因使凝汽器水位上升，迅速想办法将凝汽器水位降至正常水位值。（四）当确证为凝汽器循环水量不足造成凝汽器真空为缓慢下降时，值班员应迅速检查循泵运行是否正常，进水间水位是否正常。迅速到就地检查机组凝汽器的两侧进、出口电动门是否已经开到位，两侧进、出口压力是否波动（若是波动则对其进行排空气工作，直至空气管排出水为止）。

（五）当确证为处于负压区域内的阀门状态误开（或误关）造成凝汽器真空为缓慢下降时，值班人员应迅速将刚才所进行过的操作恢复即可。

（六）当确证为轴封加热器满水或无水造成凝汽器真空为缓慢下降时，迅速通知值班员检查轴封加热器的水位是否正常，若是满水则开大轴封加热器疏水阀门，同时检查注水门是否关闭，开启回汽管疏水阀排除积水，调整轴加水位至1/2。若是轴封加热器无水，则先进行注水，将轴封加热器的水位调至1/2即可。以上为机组各工况下较为常见的凝汽器真空缓慢下降的原因、现象与处理方法。当然，这些不是绝对原因、现象与处理方法，这就需要我们大家在工作的过程中，不断地总结和提高各方面的知识与技能。

四、提高凝汽器真空的措施

（一）加强循环水冷却塔的运行维护，发现填料和配水管损坏时及时联系检修人员进行更换和修补。利用小修时及时进行水塔损坏填料的更换和配水管断裂处的修补，消除部分区域淋水密度过大造成的效率降低，从而提高冷却塔的效率。

（二）合理进行循环水泵的调度，根据气候变化适时调整循环水泵的运行台数（冬季必须保证两台泵运行），保证了循环水量的正常。

（三）减小凝汽器端差，保证胶球清洗系统效率，提高凝汽器真空。

（四）提高汽轮机真空系统严密性，汽轮机真空系统漏入过量空气，将造成铜管表面形成一层气膜，降低凝汽器铜管换热系数，另外，容易造成真空泵超负荷，从而影响凝汽器真空。

（五）保证循环水水质，防止凝汽器管束结垢。根据化学监督的数据及时进行循环水浓缩倍率的调整。（六）提高真空泵的工作效率，防止不凝结气体无法及时排出而影响机组真空。

五、结束语

本文通过对实践过程中的经验进行总结，进一步明确了汽轮机的工作原理和内部真空度的重要性，以及真空度过高或者过低带来的危害，之后深入的探讨了影响汽轮机内部真空度的因素，最后为如何维护汽轮机以防止不安全事故的发生提出了建议，其目的是为了帮助使用者正确使用汽轮机，保证生产工作的高效有序进行。

参考文献

[1]张德彬.汽轮机凝汽器真空的影响因素分析及处理[J].东北电力技术,2016, 37(4):14-15.

[2]万飞虎.凝汽式汽轮机真空下降的原因分析及处理[J].科技展望,2017,27(2).

[3]张红梅,张道蕾,赵元国,等.汽轮机真空状态影响因素及控制措施研究[J].工业,2016(4):00074-00074.

[4]桂树举.浅析提升汽轮机真空系统严密性[J].中文信息,2017(5).