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【摘 要】凝汽器真空度对凝汽式汽轮机组运行安全性和热经济性有很大影响。在运行中，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，真空下降使汽轮机排汽缸温度升高，引起汽机轴承中心偏移，严重时还引起汽轮机组振动。为保证机组出力不变，真空降低时会增加蒸汽流量，这样导致了轴向推力增大，使推力轴承过负荷，影响机组安全运行。因此，对造成汽轮机组真空高的原因进行分析并采取预防措施十分必要。
【关键词】火电厂600MW机组；汽轮机；真空高；原因；防范措施
为保持凝汽系统中蒸汽凝结时建立的真空和良好的换热效果，由抽气器将漏入空气冷却器系统的空气（包括未凝蒸汽）不断抽出，汽轮机配置有起动抽气器和双联两级抽气器，在起动抽气器的排空管路上装有消音器以降低噪声。抽气器均是射汽抽气式，以辅助蒸汽作汽源。为防止汽缸前汽封处高温蒸汽漏入轴承箱造成轴承温度升高及润滑油中带水；防止后汽封处空气漏入排缸而使真空恶化，汽轮机采用了封闭式汽封系统，主要由气动汽封压力调节器以及管道、阀门等组成，正常运行时封汽压力0.108Mpa。大修后汽轮机真空降低，严重影响机组的带负荷能力，影响机组的经济运行及全厂的安全生产。针对以上情况，组织有关人员对上述问题进行调研、分析，得出真空高的原因并进行了处理。
1 真空高原因分析
1.1 机组真空系统空气渗漏
空气通過两个渠道漏入凝汽器：一是通过机组真空系统的不严密处漏入，另一个是随同蒸汽一起进入凝汽器。由于锅炉给水经过多重除氧，所以后者数量不多，约占从凝汽器抽空气总量的百分之几。因此，抽出的空气主要是通过机组负压状态部件的不严密处漏入，如：凝汽器壁、低压缸及轴封套结合面、接入凝汽器喉部的排气管道（抽气器空气管、冷凝液泵、疏水膨胀箱等至凝汽器的空气管及疏水管）、汽缸轴封、高中压汽加热系统等。这些都会使空气大量漏入凝汽器，将造成凝汽器传热恶化，使抽气系统过载，凝结水过冷度及含氧量急剧增加，破坏凝汽器真空度，使凝汽器设备无法正常工作。
1.2 循环冷却水进水温度高
1）运行中由于冷却水水温升高，真空恶化。另外，由于环境温度高或空气湿度大使冷却塔循环水温降减少，造成凝汽器循环水进水温度升高，也可使真空恶化。
2）循环冷却水量不足。当循环冷却水量低于设计值时，会使排汽压力升高，凝汽器排汽温度随之升高，汽轮机真空降低。
3）凝汽器两侧通水量分配不均。在运行中有时凝结器两侧循环水温升不一样，有时差别较大，达到4～10℃。如果水侧顶部有空气聚集，系统阻力较大可能会使两侧水量分配不均，减少循环冷却水量。另外，由于凝结器铜管结垢，被污泥、杂物等堵塞，或因铜管泄露被人为堵塞，使流通面积减小，都会减少循环水通水量，造成汽轮机真空下降。
1.3 凝汽器传热端差较大
循环水中的污泥、微生物和溶于水中的碳酸盐析出附在凝结器铜管水侧产生水垢，形成很大的热阻，使传过同样热量时传热端差增大，凝汽器排汽温度升高，真空下降。端差是反映凝汽器热交换状况的指标，相同条件下，端差增大，说明凝汽器汽侧存了较多空气，防碍了传热管的热水交换，更主要说明凝汽器传热管内侧表面脏污，造成热交换性能差。
1.4 由于抽气管道水平段中有时产生积水，使不凝性气体流通面积减小，凝汽器内的空气不能被充分抽走，造成空气积累；或者真空系统的严密性差或低压缸轴封供汽压力低，使空气漏入凝结器内，造成凝结器汽侧积空气。这不仅使传热恶化也使空气分压力增大，排汽压力升高，真空下降，同时，由于空气分压力增大，增大了氧在凝结水中的溶解度，使凝结水含氧量增大，加剧了对低压管道和低压加热器的腐蚀。
1.5 抽气器能力不足
1）抽气器工作水压力低、水量不足或增加过多，反映到抽气器抽吸能力的下降，引起凝汽器真空的降低。
2）对于采用闭式循环射水抽气器来维持真空的机组，由于工作水不断被抽气管和轴封冷却器来的残余蒸汽所加热，使工作水温不断升高，对应的饱和压力升高，这样当工作水流经抽气器喷嘴后有可能产生汽化，使抽气器喷嘴后的压力升高，携带空气的能力下降致使汽轮机真空下降。
2 改善机组真空的措施
2.1 保证循环水量
在冬季、初春季节，循环水入口水温较低，单台循环泵运行，可以使凝结器维持在经济真空运行状态。随着循环水入口水温升高，当水温时，确保循环水压力0.3-0.5MPa和保证机组的循环水量8030t/h。
2.2 减少系统阻力使两侧凝结器配水均匀定期对循环水系统的滤网，篦子进行清理；凝结器铜管清洁无垢；凝结器水侧排空气门稍开，使积存的空气不断排出，减小系统阻力。发现两侧出水温差较大时应查明原因及时处理。
2.3 降低传热端差
保持凝结器铜管清洁无垢，运行中要保持循环水清洁，无杂物、绿苔、浮游生物等。严格控制循环水浓缩倍率和极限碳酸盐硬度不超标，控制指标增大时应进行排污，利用停塔机会对水塔进行清淤排污，保持胶球清洗装置运行正常，胶球质量合格，并利用大、小修机会对凝结器铜管进行高压射流清洗或酸洗。
2.4 真空系统严密性合格
按规程规定进行真空严密性试验，如真空系统严密性试验不合格，应采用氦质谱检漏、灌水等方法认真做好真空系统查漏工作，同时对凝汽器进、出口水温、端差、真空、过冷度等运行参数的综合分析，找出影响机组真空的主要原因，制定处理措施。
2.5 抽气器工作正常
对于射水抽气器，平时要加强监视工作水温度的变化，定期或连续补充冷水，溢出高温水，防止工作水温度过分升高。合理布置出水口的位置，保证射水泵工作正常，对抽气器工作水压力和流量进行合理控制，以维持正常的抽吸能力。
2.6 减少影响真空的空气泄漏，加强运行监视，避免因调整不当造成的空气泄漏；完善、优化可能引起空气泄漏的系统和设备。
3 结束语
引起汽轮机真空高的原因是个综合性的问题，它与运行维护和检修质量密切相关。提高汽轮机的真空度关系着机组的安全、经济运行，而且对提高全厂的经济效益有着现实意义。
参考文献：
[1]陈锋.杭州汽轮机股份有限公司使用说明书[Z].2008.4.21
[2]马晓峰，祝勇.神宁甲醇厂空分装置岗位操作法[Z].2011.7.31.
（作者单位：国电建投内蒙古能源有限公司）
【关键词】火电厂600MW机组；汽轮机；真空高；原因；防范措施
为保持凝汽系统中蒸汽凝结时建立的真空和良好的换热效果，由抽气器将漏入空气冷却器系统的空气（包括未凝蒸汽）不断抽出，汽轮机配置有起动抽气器和双联两级抽气器，在起动抽气器的排空管路上装有消音器以降低噪声。抽气器均是射汽抽气式，以辅助蒸汽作汽源。为防止汽缸前汽封处高温蒸汽漏入轴承箱造成轴承温度升高及润滑油中带水；防止后汽封处空气漏入排缸而使真空恶化，汽轮机采用了封闭式汽封系统，主要由气动汽封压力调节器以及管道、阀门等组成，正常运行时封汽压力0.108Mpa。大修后汽轮机真空降低，严重影响机组的带负荷能力，影响机组的经济运行及全厂的安全生产。针对以上情况，组织有关人员对上述问题进行调研、分析，得出真空高的原因并进行了处理。
1 真空高原因分析
1.1 机组真空系统空气渗漏
空气通過两个渠道漏入凝汽器：一是通过机组真空系统的不严密处漏入，另一个是随同蒸汽一起进入凝汽器。由于锅炉给水经过多重除氧，所以后者数量不多，约占从凝汽器抽空气总量的百分之几。因此，抽出的空气主要是通过机组负压状态部件的不严密处漏入，如：凝汽器壁、低压缸及轴封套结合面、接入凝汽器喉部的排气管道（抽气器空气管、冷凝液泵、疏水膨胀箱等至凝汽器的空气管及疏水管）、汽缸轴封、高中压汽加热系统等。这些都会使空气大量漏入凝汽器，将造成凝汽器传热恶化，使抽气系统过载，凝结水过冷度及含氧量急剧增加，破坏凝汽器真空度，使凝汽器设备无法正常工作。
1.2 循环冷却水进水温度高
1）运行中由于冷却水水温升高，真空恶化。另外，由于环境温度高或空气湿度大使冷却塔循环水温降减少，造成凝汽器循环水进水温度升高，也可使真空恶化。
2）循环冷却水量不足。当循环冷却水量低于设计值时，会使排汽压力升高，凝汽器排汽温度随之升高，汽轮机真空降低。
3）凝汽器两侧通水量分配不均。在运行中有时凝结器两侧循环水温升不一样，有时差别较大，达到4～10℃。如果水侧顶部有空气聚集，系统阻力较大可能会使两侧水量分配不均，减少循环冷却水量。另外，由于凝结器铜管结垢，被污泥、杂物等堵塞，或因铜管泄露被人为堵塞，使流通面积减小，都会减少循环水通水量，造成汽轮机真空下降。
1.3 凝汽器传热端差较大
循环水中的污泥、微生物和溶于水中的碳酸盐析出附在凝结器铜管水侧产生水垢，形成很大的热阻，使传过同样热量时传热端差增大，凝汽器排汽温度升高，真空下降。端差是反映凝汽器热交换状况的指标，相同条件下，端差增大，说明凝汽器汽侧存了较多空气，防碍了传热管的热水交换，更主要说明凝汽器传热管内侧表面脏污，造成热交换性能差。
1.4 由于抽气管道水平段中有时产生积水，使不凝性气体流通面积减小，凝汽器内的空气不能被充分抽走，造成空气积累；或者真空系统的严密性差或低压缸轴封供汽压力低，使空气漏入凝结器内，造成凝结器汽侧积空气。这不仅使传热恶化也使空气分压力增大，排汽压力升高，真空下降，同时，由于空气分压力增大，增大了氧在凝结水中的溶解度，使凝结水含氧量增大，加剧了对低压管道和低压加热器的腐蚀。
1.5 抽气器能力不足
1）抽气器工作水压力低、水量不足或增加过多，反映到抽气器抽吸能力的下降，引起凝汽器真空的降低。
2）对于采用闭式循环射水抽气器来维持真空的机组，由于工作水不断被抽气管和轴封冷却器来的残余蒸汽所加热，使工作水温不断升高，对应的饱和压力升高，这样当工作水流经抽气器喷嘴后有可能产生汽化，使抽气器喷嘴后的压力升高，携带空气的能力下降致使汽轮机真空下降。
2 改善机组真空的措施
2.1 保证循环水量
在冬季、初春季节，循环水入口水温较低，单台循环泵运行，可以使凝结器维持在经济真空运行状态。随着循环水入口水温升高，当水温时，确保循环水压力0.3-0.5MPa和保证机组的循环水量8030t/h。
2.2 减少系统阻力使两侧凝结器配水均匀定期对循环水系统的滤网，篦子进行清理；凝结器铜管清洁无垢；凝结器水侧排空气门稍开，使积存的空气不断排出，减小系统阻力。发现两侧出水温差较大时应查明原因及时处理。
2.3 降低传热端差
保持凝结器铜管清洁无垢，运行中要保持循环水清洁，无杂物、绿苔、浮游生物等。严格控制循环水浓缩倍率和极限碳酸盐硬度不超标，控制指标增大时应进行排污，利用停塔机会对水塔进行清淤排污，保持胶球清洗装置运行正常，胶球质量合格，并利用大、小修机会对凝结器铜管进行高压射流清洗或酸洗。
2.4 真空系统严密性合格
按规程规定进行真空严密性试验，如真空系统严密性试验不合格，应采用氦质谱检漏、灌水等方法认真做好真空系统查漏工作，同时对凝汽器进、出口水温、端差、真空、过冷度等运行参数的综合分析，找出影响机组真空的主要原因，制定处理措施。
2.5 抽气器工作正常
对于射水抽气器，平时要加强监视工作水温度的变化，定期或连续补充冷水，溢出高温水，防止工作水温度过分升高。合理布置出水口的位置，保证射水泵工作正常，对抽气器工作水压力和流量进行合理控制，以维持正常的抽吸能力。
2.6 减少影响真空的空气泄漏，加强运行监视，避免因调整不当造成的空气泄漏；完善、优化可能引起空气泄漏的系统和设备。
3 结束语
引起汽轮机真空高的原因是个综合性的问题，它与运行维护和检修质量密切相关。提高汽轮机的真空度关系着机组的安全、经济运行，而且对提高全厂的经济效益有着现实意义。
参考文献：
[1]陈锋.杭州汽轮机股份有限公司使用说明书[Z].2008.4.21
[2]马晓峰，祝勇.神宁甲醇厂空分装置岗位操作法[Z].2011.7.31.
（作者单位：国电建投内蒙古能源有限公司）