火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策研究

火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策研究

张雷

(江苏中能硅业科技发展有限公司江苏徐州221011)

摘要：文章介绍火电厂汽轮机低真空运行对机组安全性所造成的影响，分析其出现低真空运行的原因，并针对这些原因提出了相应的预防和控制处理措施，以供参考。

关键词：火电厂；汽轮机；低真空运行；原因；对策

1引言

近年来随着我国经济的快速发展以及人们生产以及生活方式改变中对电能需求量的增加，增加了我国火电厂等发电企业的生产压力，并且对电能生产和供应的稳定性提出了较高的要求。在火电厂运行中，汽轮机是火电厂的三大主机之一，无论是对火电厂运行的安全和稳定，还是对火电厂运行的经济性和环保性都具有重要作用。而汽轮机运行中真空较低的问题是比较常见的问题之一，会对汽轮机组的汽缸、凝结水系统以及运行功率等因素造成严重的影响，这就需要对此问题的原因进行分析并采取有效措施进行解决，实现火电厂汽轮机组的安全、稳定和经济运行。

2火电厂汽轮机低真空运行对机组安全性的影响

火电厂汽轮机低真空运行对机组运行安全性的影响主要表现在以下几个方面：一是对汽缸膨胀的影响。汽轮机组在低真空运行状态下会导致排汽温度的不断提升，这就会增加汽轮机运行中的汽缸膨胀量，而且汽缸膨胀量的增加会导致改变通流部分的动静间隙。其主要表现在如果只是静子膨胀和转子不断拉伸而温度变化不是很大，且上述间隙变化所造成的摩擦以及振动也处于比较低的可控范围之内，但是随着排汽温度的不断上升会导致动静间隙出现变形问题而造成接合面连接螺栓出现松动和变形，进而会导致机组出现振动加剧，甚至是接合面的压密性造成破坏。凝汽器膨胀时还会导致轴承升高以及机组的轴向中心出现破坏等问题，轴承存在较大的符合并且会出现损坏。二是对凝结水系统的影响。低真空运行状态下会提高排汽温度和凝汽器的膨胀量，而且根据管束以及管板接口膨胀量的不同会对密封性造成影响，这就会降低凝汽器的换热效率，还会升高汽轮机后轴承并加剧机组振动，因而会对机组运行的稳定性造成影响。三是对功率的影响。低真空运行状态下会导致背压升高，这主要是会提高中间各级的级前压力和复速级级后压力，这就会导致该级的焓降减小并导致功率下降。甚至可能导致机组末级和次末级的焓降出现负值而增加蒸汽流速的下降速度，并且还会产生对转子旋转的阻力，这就会大大降低发电机的公路。此外，低真空运行状态下蒸汽无法充分膨胀也会导致内效率的减少以及运行功率的下降。

3火电厂汽轮机低真空运行的原因分析

引起火电厂汽轮机低真空运行的原因主要有以下几点：一是凝汽器真空的压密性不足。由于汽轮机运行环境比较恶劣，通常其凝汽器的真空系统存在密封性不达标的情况比较常见，这主要是真空系统的内部压力比标准大气压小，容易出现汽轮机外部的空气进入内部并且对空气进行液化的现象，这就会对其内部的真空状态进行破坏，并且在凝汽器的运行中部分空气混入到蒸汽中进入到凝汽器，也会造成其真空降低。二是凝固器的端差比较大。这主要是由于循环水中存在各种微生物以及碳酸盐和其他杂质的问题，容易在单侧管壁上析出并形成水垢，这就会增加管道的热阻力，使得热量传递过程中出现传热端差比较大的问题，增加凝汽器排汽温度，降低真空度。三是循环冷却水的进水温度过高。汽轮机运行中冷却塔出现异常时就会出现排放水温过高的问题，这就会对真空状态造成较大的影响。而且还会影响空气内空气湿度和温度，在进入凝汽器之后就会破坏真空度。如果循环冷却水水量减少，也会导致真空降低。通水量不均匀也会降低真空度，这就需要按照标准来对循环冷却水的用量进行严格控制。四是收球网收球率比较低。收球网在收球区域中需要保持网的上沿与循环水管壁进行贴和，而且上沿和下方箱的间隙需要控制在6cm以内，否则就会出现跑球以及卡球等问题。此外，水垢问题也会将收球网的工作质量。这就需要使用大收球网与小圆钢焊联合的工作方式来对工作质量进行提高，并且还要对小收球网上的异物进行及时和彻底的清理，确保后续工作的顺序进行。

4提高火电厂汽轮机真空运行的有效对策

针对火电厂汽轮机低真空的危害以及低真空问题出现的原因，提出以下对策：一是在维持机组正常运行的前提下对真空度进行提高，这就需要在对机组进行大修的时机来对汽轮机进行改进，通过增加一些凝结器的胶球清洗装置等方式来进行改造。二是定期对机组进行彻底的淤泥清理，通常需要每隔3个月开展一次水力设施清洗，避免淤泥对汽轮机运转产生不利影响。三是定期对凝汽器的真空系统进行检修，将系统中已经损坏的零部件进行更换，提高真空系统的密封性能，确保真空严密性控制在合格的范围之内。四是对胶球进行合理选用。为了确保胶球在凝汽器管中的擦拭和清洗作用，提高胶球的回收率，就需要结合实际的管径来对新型油脂的海绵球进行选择和优化，利用其具有较好抗磨性以及较大弹性和硬度等优点，提高清洗效率和效果。五是一旦发现真空系统出现漏气问题，就需要通过不同的检漏方式来对漏气位置进行查找，而且需要在停机时对真空系统进行水压实验来对问题进行全面处理，还要对机组进行大修以及小修的时机进行充分利用来对真空系统进行灌水试验，对漏点进行及时查找和排除。如果是由于空气进入凝汽器的汽侧以及低真空下运行的管路引起真空下降的问题，就需要对水封水源进行检查并对盘根进行更换，对螺丝的紧固程度进行检查和紧固，必要时还可以采用铅丝、黄油对空隙进行堵塞，以及进行黑气的涂抹。

5结语

火电厂汽轮机运行中出现低真空运行问题时会影响汽缸膨胀、凝结水系统以及机组运行功率等安全性问题，在对其低真空运行的原因进行分析之后，提出了要对汽轮机真空系统进行改造来提高真空度，加强对汽轮机真空系统的检修以及对淤泥和各种杂质的清理，对损坏的零部件进行更换，以及对新型优质的胶球进行利用等措施对火电厂汽轮机的真空度进行提升以及对低真空问题进行解决，确保火电厂汽轮机运行的安全与稳定。

参考文献：

[1]陆盘江.浅谈火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策[J].魅力中国,2017(15).

[2]苑伟.论火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策[J].建筑工程技术与设计,2017(12).