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摘要：根据电力生产的特点以及电力生产的基本要求，只有保证电力生产经济、安全、可靠，才能适应当今竞争日益激烈的市场化经济。真空作为汽轮发电机组的重要安全性和经济性指标之一，必须对其加强监视以及控制，严格执行并逐条落实各项措施以提高真空系统的严密性。
关键词：发电机；治理措施
中图分类号：F407文献标识码： A
一、真空系统检漏的意义
众所周知，想要提高汽轮机循环的热效率，可以通过提高进入汽轮机蒸汽的初参数和降低排气压力的方法，都可以同时提高机组的热效率。而降低排汽压力（降低终参数）最有效的方法就是排汽凝结。凝汽器是汽轮机的附属设备，其是专门为凝结汽轮机排汽设计的。它的两个主要用途是：汽轮机的排汽口能够建立和维持规定的真空度；可以凝结汽轮机的排汽并使其成水，再将其送回锅炉中进行再使用。而因为汽轮机凝汽器的后半部工作条件是在“真空”，所以外界的空气能够很容易穿过凝汽设备和管道没有完全密封的地方，从而漏进凝汽器较后侧的空间，升高凝汽器的内压力、一定程度上减少了其经济性。若要维持凝汽器里面的“真空”状态，就要将此不易凝结的空气，用抽汽器从凝汽器中连续地抽出，从而使其能够达到动态平衡。
维持其排汽“真空”在最佳数值上，能够很大程度上增大轮机的循环热效率。我们知道，漏入凝汽器里的空气，基本上都是因真空系统的不严而漏入的，而由蒸汽带入的少之又少。
空气漏入凝汽器后，必然迫使凝汽器内压力上升和其真空度变差，导致排汽的压力以及排汽的温度均有所上升，因而使汽轮机设计运行的经济性减小。并且空气是不良导体，当其漏入凝汽器后，由于空气覆盖，而使凝汽器内表面的有效冷凝面积减小（这种情况是水汽和空气混合存在）,将使蒸汽与冷却水的传热系数降低，热转换率衰减，导致排汽与冷却水出口温度增大，使凝汽器真空下降。此外由于凝汽器内空气的分压力增大会导致以下影响：溶解在水中的气体的分压力正比于液面上的此种气体，从而使得凝结水的氧气含量增加，不利于设备的安全运行，导致整个水汽循环回路可能被腐蚀。其冷却系统可能有漏点，从而导致污染，引入了酸或氨等，使得整个水汽回路都有被腐蚀的危险。蒸汽的凝结是在蒸汽分压力下进行的，空气分压力的增大，定会导致蒸汽分压力的相对下降，使过冷却度变大。
鉴于上述的不利影响，必须密切监视真空系统的严密程度，除定期作严密性试验外，还应监视凝汽器的真空。发现其真空低于正常值后，应立即查找原因，及时处理。
二、凝汽设备工作原理
凝汽设备在汽轮机装置的热力循环中起着冷源的作用，用于降低汽轮机排汽压力和排汽温度，以提高循环热效率。凝汽设备以水为冷却介质，主要由凝汽器、抽气器、循环水泵、凝结水泵以及它们之间的连接管道组成。
在凝气器中，进入凝汽设备的汽轮机排气被通过循环水泵送入凝汽器铜管内的冷却水冷却成凝结水，然后由凝结水泵抽走。凝汽器内的凝结空间是汽水两相共存的，其压力为蒸汽凝结温度下的饱和压力。由于冷却水温度一般为20-35℃，正常运行条件下蒸汽凝结温度为20-40℃。而20-40℃的饱和温度对应的饱和压力为3-5kPa，远小于大气压力，故需在凝汽器内形成高度真空。由于凝汽器汽侧处于负压状态，较易漏入空气而阻碍传热，影响凝汽器端差，因此需要用抽气器不断将汽侧空气和不凝结气体抽走。
三、衡量真空系统严密性的标准
真空系统为动态运行系统，必须定期进行真空严密性试验以判断真空系统严密性。按照DL/T609-1996《300MW级汽轮机运行导则》的规定，机组负荷在80%以上，衡量真空严密性的试验方法为：关闭运行抽汽器空气门后，前3min对真空下降值进行观察，记录后5min真空下降平均值，以平均值作为评价真空严密性是否合格的标准。真空下降平均值≤400Pa为合格。
四、影响真空系统严密性的因素
一般情况下，凝汽器真空系统包括了凝汽器汽侧部分的轴封系统、抽真空系统、部分低压抽汽系统以及低压缸排汽部分。此外，凝汽器真空系统还与循环水系统、冷却塔的冷却效果有很大的联系。由此可见，真空系统是一个极其庞大的综合系统，其中任何一个相关系统的工况变化都会对其严密性产生影响。
每台机组均配套安装了与凝汽器相匹配的胶球清洗装置，长期运行后一旦胶球系统不能正常投入运行，会导致凝汽器铜管结垢越来越严重，从而影响凝汽器的换热效果；机组长期运行后，与凝汽器相连的真空系统设备会出现不同程度的老化，例如，弹簧片弹性的降低，使得轴封间隙增大导致轴封密封不严，直接影响凝汽器真空的严密性；冷却水入口温度会随着冷却塔的性能和运行方式以及环境温度的变化而变化，从而直接影响凝汽器真空的严密性；轴封供气和回汽系统存在缺陷，例如，轴封回汽不畅、阀门泄漏、管道焊缝有裂纹、阀门法兰及具盘根存在不同程度的漏气，致使真空系统严密性不合格；循环水泵存在缺陷，例如，循环水泵盘根漏入空气，影响凝汽器真空的严密性；由于低压缸体积庞大、刚性差、容易变形，在机组启停过程中会产生相当大的交变应力，随机组运行时间的增加，其变形量越来越大，从而造成空气从低压缸处漏入，影响凝汽器真空的严密性；部分低压加热器疏水管道泄漏也会影响凝汽器真空的严密性。
五、优化治理后的经济性推算
根据发电机组真空每降低1kPa机组经济性可提高3%的规律计算，对于300MW发电机组，每小时可增加发电量9000kWh，每天可增加发电量216000kWh。按机组每年运行7500h计算，可增加发电量6.75×107kWh。若1kWh电按0.27元计算，每年可多收入1823万元。
同时，真空系统严密性提高后，机组发电煤耗会大幅度降低。按发电机组真空每降低1kPa机组煤耗可降低3-4g计算，1台300MW机组每年的发电量为3×105×7500=2.25×109kWh，每年可节约煤6750-9000t。以每吨煤200元计算，每年可节约成本135万-180万元。由此可见，真空系統优化治理的经济效益非常可观。
六、真空系统检漏法
真空系统的多样性，使真空系统检漏法也颇具多种多样。厂商们制造了多种用于检漏工作的专项仪器。对于真空下的检漏方法的要求如下：要求检漏的灵敏度要高，并且能测出
很小的漏点；为了提高检漏的工作效率，检漏的反应时间必须要小；要能够快速的定量、定位，即既要能够确定各个漏点的大小尺寸，又要可以确定漏点的具体相应位置；要有很好的稳定性能，长时间工作情况下，还可以确保其稳定性与灵敏度；进行检漏工作时，必须全力确保被检验的设备完好；保证导出气无毒、在空气里的量较小并且不会对设备的零件产生腐蚀等；进行的检漏范围需大些。漏点要从小到大检测，达到减小检漏设备的费用和数量的目的；在检漏时保持无油洁净，能满足特殊的要求。
在真空系统检漏工作中，空气泄漏监测仪起到相当很大的作用。在测量技术方面，此空气泄漏监测仪是一种可以检测出真空系统下空气泄漏大小的仪器。其是由v/F的转换器、变送器组、控制器、数据处理器、计数器和显示器构组成的检测仪器。它通过变阻器温度、压力传感器的探针和差压传感器的探针，并把它固定安装在凝汽器和空气抽出器中间的管道，再进行度量的流量和温度以及压力工作的参数，转换成标准的电压信号。再由v/F的转换器将模拟的电压信号变成频率信号再传送给计数器。最后再用数据的处理器进行统一的处理．处理完后将计算的代码，通过控制器给显示器显示出测到的数据。通过试验之后，发现用此种方法可以获得很好的结果。除此之外其他的真空检漏法有卤素法、氮质谱的检漏法和超声波法等方法。常用到的检漏法有真空灌水试验，其步骤如下：汽轮机停运，让水灌满蒸汽空间，当达到低压缸汽封洼窝时为止。使所有的管道设备能在真空下进水，再来检查水是否能够漏过来。另外在机组的运行状态中的检漏方法有：超声检漏法、卤素检验法和氦质谱检漏法等。而在当今的科技水平下，超声法已经成为现实，使用它做检查时，必须保证现场的较安静，因为杂音太大会对结果产生较大的影响。然而目前用最广泛的并能具备更显著效果的却是氮质谱检漏法。由于其漏点位置不能被很好的确定的，所以在进行堵或者查漏时，操作起来是十分困难的。有报道称，国内现在在研制一种能够屏蔽杂音并可以准确查漏点的设备，在国外，美国在开发一种具有智能性质的探测仪，其能够屏蔽噪音和准确定位找到漏点。但是这些设备都没有在火电厂进行应用，具体的效果还需要做进一步的调查。
结束语
电厂生产安全与稳定技术要求不断提升，发电机组集散控制系统集信息技术、计算机网络技术、通讯技术于一体，真正改革创新了传统的集中管理模式，也在很大程度上实现了管理技术与模式的信息化与现代化。发电机组集控运行技术具有较高的自动化水平，将生产运行技术与管控技术模式融为一体，智能化水平较高。
参考文献
[1]李仕坤.火力发电厂真空系统检漏工作浅谈[J].低碳世界,2013,22:96-97.
[2]冯泽睿,王望龙,张中兴.火力发电机组集控运行的现状与技术探析[J].硅谷,2013,12:128+143.
关键词：发电机；治理措施
中图分类号：F407文献标识码： A
一、真空系统检漏的意义
众所周知，想要提高汽轮机循环的热效率，可以通过提高进入汽轮机蒸汽的初参数和降低排气压力的方法，都可以同时提高机组的热效率。而降低排汽压力（降低终参数）最有效的方法就是排汽凝结。凝汽器是汽轮机的附属设备，其是专门为凝结汽轮机排汽设计的。它的两个主要用途是：汽轮机的排汽口能够建立和维持规定的真空度；可以凝结汽轮机的排汽并使其成水，再将其送回锅炉中进行再使用。而因为汽轮机凝汽器的后半部工作条件是在“真空”，所以外界的空气能够很容易穿过凝汽设备和管道没有完全密封的地方，从而漏进凝汽器较后侧的空间，升高凝汽器的内压力、一定程度上减少了其经济性。若要维持凝汽器里面的“真空”状态，就要将此不易凝结的空气，用抽汽器从凝汽器中连续地抽出，从而使其能够达到动态平衡。
维持其排汽“真空”在最佳数值上，能够很大程度上增大轮机的循环热效率。我们知道，漏入凝汽器里的空气，基本上都是因真空系统的不严而漏入的，而由蒸汽带入的少之又少。
空气漏入凝汽器后，必然迫使凝汽器内压力上升和其真空度变差，导致排汽的压力以及排汽的温度均有所上升，因而使汽轮机设计运行的经济性减小。并且空气是不良导体，当其漏入凝汽器后，由于空气覆盖，而使凝汽器内表面的有效冷凝面积减小（这种情况是水汽和空气混合存在）,将使蒸汽与冷却水的传热系数降低，热转换率衰减，导致排汽与冷却水出口温度增大，使凝汽器真空下降。此外由于凝汽器内空气的分压力增大会导致以下影响：溶解在水中的气体的分压力正比于液面上的此种气体，从而使得凝结水的氧气含量增加，不利于设备的安全运行，导致整个水汽循环回路可能被腐蚀。其冷却系统可能有漏点，从而导致污染，引入了酸或氨等，使得整个水汽回路都有被腐蚀的危险。蒸汽的凝结是在蒸汽分压力下进行的，空气分压力的增大，定会导致蒸汽分压力的相对下降，使过冷却度变大。
鉴于上述的不利影响，必须密切监视真空系统的严密程度，除定期作严密性试验外，还应监视凝汽器的真空。发现其真空低于正常值后，应立即查找原因，及时处理。
二、凝汽设备工作原理
凝汽设备在汽轮机装置的热力循环中起着冷源的作用，用于降低汽轮机排汽压力和排汽温度，以提高循环热效率。凝汽设备以水为冷却介质，主要由凝汽器、抽气器、循环水泵、凝结水泵以及它们之间的连接管道组成。
在凝气器中，进入凝汽设备的汽轮机排气被通过循环水泵送入凝汽器铜管内的冷却水冷却成凝结水，然后由凝结水泵抽走。凝汽器内的凝结空间是汽水两相共存的，其压力为蒸汽凝结温度下的饱和压力。由于冷却水温度一般为20-35℃，正常运行条件下蒸汽凝结温度为20-40℃。而20-40℃的饱和温度对应的饱和压力为3-5kPa，远小于大气压力，故需在凝汽器内形成高度真空。由于凝汽器汽侧处于负压状态，较易漏入空气而阻碍传热，影响凝汽器端差，因此需要用抽气器不断将汽侧空气和不凝结气体抽走。
三、衡量真空系统严密性的标准
真空系统为动态运行系统，必须定期进行真空严密性试验以判断真空系统严密性。按照DL/T609-1996《300MW级汽轮机运行导则》的规定，机组负荷在80%以上，衡量真空严密性的试验方法为：关闭运行抽汽器空气门后，前3min对真空下降值进行观察，记录后5min真空下降平均值，以平均值作为评价真空严密性是否合格的标准。真空下降平均值≤400Pa为合格。
四、影响真空系统严密性的因素
一般情况下，凝汽器真空系统包括了凝汽器汽侧部分的轴封系统、抽真空系统、部分低压抽汽系统以及低压缸排汽部分。此外，凝汽器真空系统还与循环水系统、冷却塔的冷却效果有很大的联系。由此可见，真空系统是一个极其庞大的综合系统，其中任何一个相关系统的工况变化都会对其严密性产生影响。
每台机组均配套安装了与凝汽器相匹配的胶球清洗装置，长期运行后一旦胶球系统不能正常投入运行，会导致凝汽器铜管结垢越来越严重，从而影响凝汽器的换热效果；机组长期运行后，与凝汽器相连的真空系统设备会出现不同程度的老化，例如，弹簧片弹性的降低，使得轴封间隙增大导致轴封密封不严，直接影响凝汽器真空的严密性；冷却水入口温度会随着冷却塔的性能和运行方式以及环境温度的变化而变化，从而直接影响凝汽器真空的严密性；轴封供气和回汽系统存在缺陷，例如，轴封回汽不畅、阀门泄漏、管道焊缝有裂纹、阀门法兰及具盘根存在不同程度的漏气，致使真空系统严密性不合格；循环水泵存在缺陷，例如，循环水泵盘根漏入空气，影响凝汽器真空的严密性；由于低压缸体积庞大、刚性差、容易变形，在机组启停过程中会产生相当大的交变应力，随机组运行时间的增加，其变形量越来越大，从而造成空气从低压缸处漏入，影响凝汽器真空的严密性；部分低压加热器疏水管道泄漏也会影响凝汽器真空的严密性。
五、优化治理后的经济性推算
根据发电机组真空每降低1kPa机组经济性可提高3%的规律计算，对于300MW发电机组，每小时可增加发电量9000kWh，每天可增加发电量216000kWh。按机组每年运行7500h计算，可增加发电量6.75×107kWh。若1kWh电按0.27元计算，每年可多收入1823万元。
同时，真空系统严密性提高后，机组发电煤耗会大幅度降低。按发电机组真空每降低1kPa机组煤耗可降低3-4g计算，1台300MW机组每年的发电量为3×105×7500=2.25×109kWh，每年可节约煤6750-9000t。以每吨煤200元计算，每年可节约成本135万-180万元。由此可见，真空系統优化治理的经济效益非常可观。
六、真空系统检漏法
真空系统的多样性，使真空系统检漏法也颇具多种多样。厂商们制造了多种用于检漏工作的专项仪器。对于真空下的检漏方法的要求如下：要求检漏的灵敏度要高，并且能测出
很小的漏点；为了提高检漏的工作效率，检漏的反应时间必须要小；要能够快速的定量、定位，即既要能够确定各个漏点的大小尺寸，又要可以确定漏点的具体相应位置；要有很好的稳定性能，长时间工作情况下，还可以确保其稳定性与灵敏度；进行检漏工作时，必须全力确保被检验的设备完好；保证导出气无毒、在空气里的量较小并且不会对设备的零件产生腐蚀等；进行的检漏范围需大些。漏点要从小到大检测，达到减小检漏设备的费用和数量的目的；在检漏时保持无油洁净，能满足特殊的要求。
在真空系统检漏工作中，空气泄漏监测仪起到相当很大的作用。在测量技术方面，此空气泄漏监测仪是一种可以检测出真空系统下空气泄漏大小的仪器。其是由v/F的转换器、变送器组、控制器、数据处理器、计数器和显示器构组成的检测仪器。它通过变阻器温度、压力传感器的探针和差压传感器的探针，并把它固定安装在凝汽器和空气抽出器中间的管道，再进行度量的流量和温度以及压力工作的参数，转换成标准的电压信号。再由v/F的转换器将模拟的电压信号变成频率信号再传送给计数器。最后再用数据的处理器进行统一的处理．处理完后将计算的代码，通过控制器给显示器显示出测到的数据。通过试验之后，发现用此种方法可以获得很好的结果。除此之外其他的真空检漏法有卤素法、氮质谱的检漏法和超声波法等方法。常用到的检漏法有真空灌水试验，其步骤如下：汽轮机停运，让水灌满蒸汽空间，当达到低压缸汽封洼窝时为止。使所有的管道设备能在真空下进水，再来检查水是否能够漏过来。另外在机组的运行状态中的检漏方法有：超声检漏法、卤素检验法和氦质谱检漏法等。而在当今的科技水平下，超声法已经成为现实，使用它做检查时，必须保证现场的较安静，因为杂音太大会对结果产生较大的影响。然而目前用最广泛的并能具备更显著效果的却是氮质谱检漏法。由于其漏点位置不能被很好的确定的，所以在进行堵或者查漏时，操作起来是十分困难的。有报道称，国内现在在研制一种能够屏蔽杂音并可以准确查漏点的设备，在国外，美国在开发一种具有智能性质的探测仪，其能够屏蔽噪音和准确定位找到漏点。但是这些设备都没有在火电厂进行应用，具体的效果还需要做进一步的调查。
结束语
电厂生产安全与稳定技术要求不断提升，发电机组集散控制系统集信息技术、计算机网络技术、通讯技术于一体，真正改革创新了传统的集中管理模式，也在很大程度上实现了管理技术与模式的信息化与现代化。发电机组集控运行技术具有较高的自动化水平，将生产运行技术与管控技术模式融为一体，智能化水平较高。
参考文献
[1]李仕坤.火力发电厂真空系统检漏工作浅谈[J].低碳世界,2013,22:96-97.
[2]冯泽睿,王望龙,张中兴.火力发电机组集控运行的现状与技术探析[J].硅谷,2013,12:128+143.