运行中的汽轮机系统真空下降原因的分析

运行中的汽轮机系统真空下降原因的分析

陈金汪小莉

（神华哈密发电厂）

摘要：在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分，它的工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。汽轮机的真空下降会使汽轮机的可用热焓降减少，除了经济性降低，汽轮机出力也会降低；凝汽器真空度又是汽轮机运行的重要指标，也是反映凝汽器综合性能的一项主要考核指标。因此有必要分析机组凝汽器真空度下降的原因，找出预防真空度下降的措施，提高凝汽器性能，维持机组经济真空运行,直接提高整个汽轮机组的热经济性。

关键词：凝汽器；真空；经济性

在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分，主要由凝汽器、凝结水泵、循环水泵、抽气器等组成。

1凝汽设备的作用

凝气设备主要由凝汽器、循环水泵、凝结水泵、抽气器等组成。

1.1凝汽器的作用

凝汽器的作用是降低汽轮机的排气压力即形成高度真空，以增大蒸汽在汽轮机内的理想焓降；冷却汽轮机排汽成为凝结水，回收工质和一部分热量；在机组启、停中回收疏水；对凝结水和凝汽器补水进行一级真空除氧。

1.2抽气器的作用

抽气器的作用有二：一是在机组启、停过程中，抽出凝汽器内的空气，建立启动真空；一是在机组运行中，连续不断地抽出凝汽器内漏入的空气等不凝结气体和蒸汽，维持凝汽器内的真空，以保证凝汽器的工作效率和提高机组经济性。

1.3循环水泵和凝结水泵的作用

循环水泵的作用是连续不断地向凝汽器及其他冷却器（空冷器、冷油器）等提供一定压力和流量的冷却水，以保证它们工作需要。

凝结水泵的作用是将凝汽器中的凝结水连续不断地输送出去，送至除氧器作为锅炉给水，以达到回收工质的作用。

2汽轮机真空下降的原因

在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备是凝汽式汽轮机组的一个重要组成部分，它的工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性。凝汽器的真空水平对汽轮发电机组的经济性有着直接影响，因此有必要分析机组凝汽器真空度下降的原因，找出预防真空度下降的措施，从而提高凝汽器性能，维持机组经济真空运行,以便直接提高整个汽轮机组的热经济性。

2.1汽轮机凝汽器真空度下降的主要特征

在汽轮机组的正常运行中我们可以通过各种仪表、数据来了解和分析汽轮机凝汽器的真空度好坏情况。一般汽轮机凝汽器真空度下降的主要特征有：（1）真空表指示降低；（2）排汽温度升高；（3）凝结水过冷度增加；（4）凝汽器端差增大；（5）机组出现振动。

2.2汽轮机凝汽器真空度下降原因分析

引起汽轮机凝汽器真空度下降的原因主要有循环水量中断或不足、循环水温升高、后轴封供汽中断、抽气器或真空泵故障、凝汽器满水（或水位升高）、凝汽器结垢或腐蚀，传热恶化、凝汽器水侧泄漏、凝汽器真空系统不严密，汽侧泄漏导致空气涌入等。就这些问题

我将分别做出分析、阐述：

2.2.1循环水量中断或不足

⑴循环水中断，循环水中断引起真空急剧下降的主要特征是；⑵循环水量不足，循环水量不足的主要特征是：真空逐步下降；循环水出口和人口温差增大。

2.2.2循环水温升高

当电厂的循环冷却水为开式水时，受季节影响大，特别是夏季，循环水温升高，影响了凝汽器的换热效果。当循环水进口温度升高时，其吸收热量就减少，蒸汽冷凝温度就越高，冷凝温度的升高可使排汽压力相应升高，降低蒸汽在汽机内部的焓降，使得凝汽器内真空下降。

2.3后轴封供汽不足或中断

后轴封供汽不足或中断，将导致不凝结气体从外部漏入处于真空状态的部位，最后泄漏到凝汽器中，过多的不凝结的气体滞留在凝汽器中影响传热，凝结水过冷度增大，不但会使真空迅速下降，同时还会因空气冷却轴颈，严重时使转子收缩，胀差向负方向变动，轴封失汽，常由轴封汽压自动调节失灵或手动调节不当引起，都应开大调门，使轴封汽压力恢复正常，当轴封汽量分配不均引起个别轴封漏人空气时，应调节轴封汽分门，重新分配各轴封汽量，汽源本身压力不足，应设法恢复汽源，轴封汽不足或中断在处理过程中，应关闭轴封漏汽门。

2.4抽气器或真空泵故障

抽气器工作不正常引起真空下降的特征有：循环水出口水温与排汽温度的差值增大；抽气器排气管向外冒水或冒蒸汽；凝结水过循环度增大，但经空气严密性试验证明真空系统漏气并未增加。

2.5凝汽器热负荷过高

由于机组主蒸汽管自动主汽门前、调节汽门前疏水，低压加热器疏水以及抽汽逆止阀等多处疏水，均接入凝汽器，增加了凝汽器换热强度，当循环冷却水量一定或不足时，就会导致凝汽器真空度下降。改进的方法是将以上疏水系统加分流管道及阀门或直接接至电厂的疏水扩容器或疏水箱，以降低凝汽器的热负荷。

汽轮机真空下降的原因除以上还有凝汽器满水(或水位升高)、凝汽器冷却面结垢或腐蚀，传热恶化、凝汽器水侧泄漏、凝汽器真空系统不严密，汽侧泄漏导致空气涌入、虹吸破坏等。

3凝汽器真空度下降的预防措施

真空系统庞大，与真空有关的设备系统分散复杂，真空下降事故至今仍在汽轮机事故中占相当大比重，需要时刻做好真空下降预防工作。

（1）加强对循环水供水设备的维护工作，确保循环水供水设备的正常运行。

（2）提高抽气器工作性能，加强对凝结水泵及射水泵、抽气器、真空泵等空气抽出设备的维护工作，确保其正常运行，抽气器切换要严防误操作。

（3）轴封供汽压力自动、凝汽器水位自动要可靠投用，调整门动作要可靠，并加强对凝汽器水位和轴封汽压力的监视。

（4）对凝汽器的汽水、水封设备的运行加强监视分析，防止水封设备损坏或水封头失水漏空气。

（5）汽水系统化学补充水接至凝汽器。补充水温度低，吸收排汽热量可降低凝汽器温度。

（6）坚持定期进行汽轮机真空严密性试验，监视真空系统严密程度。

（7）低真空保护装置应投入运行，整定值应符合设计要求，不得任意改变报警、停机的整定值。

（8）在运行中若凝结水水质不合格，但硬度又不高，可能是由于管板胀口不严有轻微的泄漏所致。这时，若停运凝汽器，不易找出泄漏处。可以考虑的应急做法是在循环水泵吸入口水中加适量的锯木屑。木屑进入水室中，在泄漏处受到真空的作用会将“针孔”堵塞，可使水硬度维持在合格范围内。

凝汽器真空度下降的预防措施除以上还有保持凝汽器管壁和水侧的清洁度、提高凝汽器胶球自动清洗装置的投入率、定期进行凝汽器铜管硫酸亚铁补膜工作等。

4结论

总而言之，本文所述的内容是在汽轮机正常运行中，较为常见的凝结器真空度下降的原因、象征与处理方法。通过以上的综合分析不难看出，影响凝汽器真空的因素众多复杂，所以只有熟悉掌握机组系统原理，才能做出准确分析判断。

参考文献

[1]余国泰.电厂热力设备及运行[M].北京:中国电力出版社,1997.

[2]刘爱忠.汽轮机设备及运行[M].北京:中国电力出版社,2003．