1、凝汽器真空对汽轮机工作的影响分析及对策摘 要：浅析凝汽器真空对汽轮机工作的影响、保真空方法、真空下降及处理及案例分析。 关键词：汽轮机 真空 影响 对策 一、引言 以前总以为通过增加凝汽器的真空度能提高汽轮机的效率，其实则不然，真空度越高，机组的效率并不越高。特别在北方，冬季循环水一般都在 10以下，虽然真空度较高，但汽轮机凝结水温度却大大降低。过冷度的增加，导致了综合热效率的降低，经济性就差。所以应根据机组负荷、季节等情况确定，加上合理调整循环水泵运行数量与方式。只有汽轮机排汽压力达到最佳真空时才行。 二、凝汽器真空对汽轮机工作的影响 安全经济发供电是电力生产的基本原则，为提高生产运行可靠性
2、和经济性，应积极开展节能技术改造，推广运用四新技术，充分挖掘设备潜力，力求降耗增效。提高系统经济运行质量，首先就要加强经济指标的管理，对影响机组经济运行的凝汽器问题，如汽轮机背压、凝汽器端差、过冷度、循环水入口温度，循环水温升等参数，都与经济运行有关，特别是初压力、初温度和排汽压力影响最大。降低汽轮机的排汽压力，使循环放热过程的平均温度降低，是提高热经济性的主要方法之一。排汽压力还与冷却水温度和流量、凝汽器的冷却面积和构造、汽轮机末级的通流面积、汽轮机的负荷等有关。在蒸汽初参数和循环形式已定的情况下，循环热效率随排汽压力的降低而提高。 为提高机组效率，一般可通过提高凝汽器真空这个途径。真空越高
3、，效率也越高，但不能无限制的提高。汽轮机末极叶片的通流能力是一定的，当蒸汽在末极叶片中膨胀达最大值时与之对应的真空称为极限真空，此时再提高真空，蒸汽就在叶片外膨胀，不做功了。凝汽器的最佳真空是：提高凝汽器的真空所获得的经济性与提高真空所消耗的电能之间所获得的受益最大，它受到厂用电率和单耗的影响，有个最佳点，该点就是凝汽器运行时的最佳真空。只有凝汽器真空达到最佳点时，汽轮机的效率才最高。循环水为闭式循环，凝汽器的真空受季节的影响很大，冬季和夏季由于循环水温度的不同，夏天比冬天真空的确是要低一些，相对汽轮机的效率也要低。 三、凝汽器保真空方法 1.真空严密性试验 为保证凝汽器在机组正常运行中始终有
4、较高的真空，定期要对汽轮机抽真空系统做真空严密性试验，且在技术人员参与和监护下进行。1）前提条件：新安装机组或机组大、小修后；运行中真空系统有异常泄漏，凝汽器真空异常变化；机组停用一个月以上再次启动时；机组运行一个月后每个月试验一次；2）试验步骤：要求汽机负荷稳定在80，且主汽压力和温度稳定；关闭主抽气器空气阀，记录开始时间与真空读数；关闭主抽气器进汽一、二级阀和疏水阀；每隔 1min 记录一次，共 5min。若真空下降至-0.085MPa 即停止试验，打开主抽气器空气阀；试验结束后汇报，恢复主抽气器和真空正常。求出 05min的真空平均下降值。3）真空严密性判别（略） 。 2.凝汽器压水查漏
5、试验 机组大、小修中，要进行凝汽器压水查漏试验，检查凝汽器铜管或低压部位的泄漏情况。步骤：确定试验水位，以溢水口为界限；关闭凝汽器侧及管道上所有阀门；开启凝汽器补水阀，凝汽器汽侧进除盐水；待到溢水口有水溢出，凝汽器汽侧停止进水，关闭补水阀；检漏完毕后，开启所有放水阀，放尽存水；将溢水口阀门关严或闷堵。3.运行中凝汽器半边清洗 机组运行中，发现凝汽器内部严重堵塞，在监护下可进行凝汽器半边清洗。根据循环水进、出水温度，判断堵塞程度，依次清洗。清洗前机组负荷减至 50额定负荷，真空不低于-0.086MPa。1）清洗前操作步骤：关闭清洗侧凝汽器空气阀；关闭清洗侧凝汽器循环水出水阀；关闭清洗侧凝汽器循环
6、水进水阀；开启清洗侧凝汽器水侧放气阀；开启清洗侧凝汽器水侧放水阀；操作完毕后，检查运行侧凝汽器运行是否正常；冷风器、冷油器运行是否正常。2）清洗后恢复操作步骤：关闭清洗侧凝汽器水侧放水阀；开启清洗侧凝汽器进水阀，建立虹吸，待清洗侧凝汽器水侧放气阀中有水流出、空气放尽后关闭放气阀；检查虹吸确已建立，凝汽器水侧运行正常后开启清洗侧凝汽器汽侧空气阀，待凝汽器真空上升、运行正常后可逐步提升负荷。恢复冷油器、冷风器冷却水至正常运行状态。 四、凝汽器真空下降及处理 凝汽器真空与季节有关，夏季高些、冬季低些。在运行中，凝汽器真空也有可能会突然出现下降的情况。根据凝汽器真空下降速度的不同，可将真空下降事故分真
7、空缓慢和急剧下降两种。 1.真空下降象征：各真空表计及显示仪表指示真空下降， “低真空”报警，备用真空泵可能联动；排汽缸温度升高，严重时可能引起排汽缸变形，机组重心偏移，使机组的振动增加及凝汽器铜管受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂；循环水回水温度可能升高；冷却水温升减少、凝结水过冷度增大；凝结水温度升高，凝汽器端差增大；主蒸汽流量增大或负荷下滑，汽机监视段及各级抽汽压力升高；若保持机组负荷不变，汽轮机的进汽量势必增大，使轴向推力增大及叶片过负荷。 2.真空下降因素：缓慢下降因素：大机或小机轴封供汽压力不足;加热器或除氧器事故疏水阀误开;抽气器工作不正常或效率降低;凝汽器铜管结垢或管板堵塞;凝汽器
8、热井水位过高;防进水保护误动或凝汽器热负荷过大;水封阀的密封水门在运行中误关；真空系统中运行的管道法兰结合面及凝结水泵轧兰盘根不严密或封口水中断，少量漏空气；凝汽器玻璃管水位表破裂或接头处泄漏，低压加热器水位计泄漏等;循环水量不足，循环水入口温度升高。急剧下降因素：大机或小机轴封系统工作失常，轴封供汽中断;抽气器故障或汽压下降/机械真空泵工作失常或故障/补充水箱严重缺水;真空系统大量漏空气;凝汽器满水：凝结水泵掉闸、故障；凝汽器铜管破裂；值班人员误操作；备用凝泵逆止阀卡住或损坏使水循环倒回;真空系统阀门操作不当或误操作，真空破坏门误开，高低压旁路误开;低压缸安全门薄膜破损或小机排汽缸安全门薄膜
9、破损，安全门封口水中断等;循环水中断，厂用电中断，循环水管爆裂。 3.真空下降处理：发现真空下降，应立即检查真空表、排汽缸温度、凝结水温度、热工信号报警情况。确定已下降，应立即启动辅助抽气器/备用真空泵运行，以提高真空，并迅速分析查找真空下降的原因，严格按“真空下降时的汽轮发电机组负荷规定”接带负荷。 在降低发电机组负荷的同时，可根据引起凝汽器真空下降的原因分别进行处理：若因循环水量减小，要区分情况处理；若系凝汽器热井水位过高，区分情况处理；其它情况：真空泵故障、轴封供汽不正常、真空系统漏气、主抽气器工作不正常或故障等也要分别针对性处理。五、真空下降案例分析 1.事故现象：2008 年 5 月
10、 31 号，厂运行人员发现 2#机组凝汽器的真空下降较快，达到 0.005MPa/min。 2.事故处理：一边降低负荷、加开辅助抽气器维持运行；一边迅速检查真空系统。利用火焰法查出 2#机抽汽速关阀前疏水阀阀杆倒吸空气（见图 1a） 。该阀门正常是关闭的，因此造成了空气通过阀杆漏到凝汽器，真空的下降。运行中无法处理阀杆漏汽，采取了微开阀门使阀杆处保持正压，以减少空气漏入量。关闭辅助抽气器，真空仍维持不住，仍达 0.004MPa/min 下降速度，又复开辅助抽气器维持运行。经过技术人员的在细致检查，判断为凝结水水封阀阀芯脱落，造成凝结水系统的阀门失去水封，造成真空系统漏进空气。运行无法处理，只好开启除盐水进行水封（见图 1b） 。停用辅助抽气器后真空虽有所下降，但不影响机组运行。 六、结论 汽轮机凝汽器真空对汽轮机的安全、经济运行影响很大，平时应重点做好以下工作：根据运行特点，分别找出凝汽器运行时的最佳真空，保持机组始终在该工况下运行；利用新工艺、新材料，从技术上解决影响真空的问题，尽力提高真空；真空系统出现问题，先降低负荷，再查找原因予以处理。
