电厂汽机运行真空系统故障探究

电厂汽机运行真空系统故障探究

谷成丹

华电新疆发电有限公司乌鲁木齐分公司 新疆乌鲁木齐市 830028

摘要：在电厂的机组当中,汽轮机凝汽器的真空是决定机组能否正常安全经济运行的重要环节,这就需要电厂机组在运行中进行全面的监督管理,降低凝汽器真空出现故障的几率,将机组调节至最佳的真空状态,因此,本文就电厂汽机运行中的真空问题展开分析与探讨。

在电厂机组运行期间，凝汽器工作时的真空状态对于整个电厂机组运行有着重要的影响，目前国内的电厂运行中，汽轮机组的真空系统还存在着一些运行上的问题，以及容易发生的故障等，这就要求电厂的运行、维护人员在机器设备运行期间加强对循环泵、凝汽器等主设备进行有效的监视和维护保养，以使汽轮机组可以在稳定的真空条件下进行安全经济的运行。

一、电厂汽机真空系统的概述

电厂汽机的真空系统有着庞大和复杂的特性，其中包括汽轮机低压缸、抽汽系统、凝汽器、给水泵汽轮机排汽系统、疏水排汽系统、低压旁路系统等。在机组的运行过程中，真空设备与管道产生负压，而如果出现了泄漏情况，空气的抽出量小于空气的漏入量，就会对凝汽器的真空产生影响，从而引发低压缸排气的温度压力升高等情况，导致汽轮机组的热效率降低，更有甚者对末级叶片会产生损坏，并引起机组振动等生产事故发生。

凝汽器真空的形成主要是汽轮机排汽凝结成液态，比容大幅度的缩小。同样在4KPa的压力状态下，水的体积比蒸汽要小三万倍之多，所以在排汽凝结成液体后，体积缩小，在凝气侧产生高度的真空状态。

二、真空系统的特点

电厂汽机的真空系统具有庞大且繁琐的特点，当中涵盖了汽轮机低压缸、抽汽系统、凝汽装置、给水泵汽轮机排汽系统、疏水排汽系统、低压旁路系统等。在机组工作期间，真空设备和管道之间出现负压现象时产生泄漏，使得空气的抽出量比漏入量小，进而给凝汽装置的真空造成干扰，使得低压缸排气时的温度压力上升，而降低了汽轮机组的热效应，更严重的还会损坏末级叶片，同时引发机组不正常振动造成生产事故。

三、电厂汽机真空系统出现缓慢下降的原因

3.1真空系统不能保持严密状态，有漏真空的地方。

这种问题最一般的象征是汽轮机在同一负荷下真空值较正常水平偏低，或在某一真空值处于稳定，伴随着负荷的增大，凝汽器的真空跟着增大。真空系统是否泄漏严以及严密程度可以通过对真空系统进行周期性的试验进行检查。如果出现真空系统严密性试验不合格，可以使用相应的检漏仪器对各管道、阀门以及凝汽器进行检测，找到泄漏点并及时的解决。

3.2凝汽器水位异常升高。

凝结水泵出现故障或运行不稳定会导致凝汽器产生水位升高现象。如果发现了凝汽器水位异常升高现象，可以紧急启动备用泵进行控制，同时停止故障凝结水泵运行。如果水位异常升高的同时，在凝结水泵中发现凝结水的硬度较大等现象，很大概率是凝汽器的铜管产生了泄漏，导致凝汽器的水位偏高。这时候要尽快对凝汽器进行半侧查漏，及时消除漏点。另外凝结水的再循环管路故障也可能会导致凝汽器内铜管被冲刷泄漏，造成水位升高。最后，当出现水位异常升高问题时，应当进行多方面的检查和考虑。

3.3凝汽器的铜管内部结垢。

凝汽器的铜管内部产生结垢会对汽水的换热效率产生影响，出现端差增大以及凝汽器真空数值降低等现象。这种现象一般由于循环水中存在着可溶性碳酸盐或污泥等杂质，这些杂质附着在铜管内壁上，形成水垢，导致热阻增大的同时也使传热端差增大。引起凝汽器真空的下降以及排气温度的升高。面对这种问题需要对凝汽器进行定时的清理工作，检查胶球清洗装置运行是否正常。

3.4循环水量不足

在负荷不变的状况下，如果凝汽装置循环水出口温度一定程度的升高，也就是进、出口温差升高，可以证明其循环冷却水量不足，必须马上检查循环水泵工作是否正常，审核其出口压力、凝汽装置水室入口水压和循环水进口水位，进口滤网是否通畅。

3.5循环水温度高

在汽轮机的真空工作中，循环水温过高也会影响到真空下降，特别是夏季。如果是温度居高不下，这时可加开一台循环水泵，通过增加循环水量来提高真空。

3.6抽气器的的工作状态出现异常。当抽气器的工作出现异常状况，首先可以检查凝汽器的端差是否出现增大，并对射水泵电流以及出口压力进行检查，通过射水池的水温以及抽气器的真空严密性进行判断，此外，也可以对抽气器的工作效率进行检测。

四、解决有关真空低问题的技术措施

4.1确保凝汽装置换热面的干净整洁度

水质可以直接影响凝汽装置换热面的整洁程度，开展好对水质的优化处理工作可以进一步解决这类现象的产生。为了能够处理好对水质的优化，能够通过高科技的化学处理方式，来对循环水中的含有成分与内部规律进行检测，利用胶球将铜垢消除掉，然后将被膜剂掺入循环水当中，让其能够在循环水铜管当中形成较为光滑的薄膜，使水中的杂质无法任意的附着在铜管的内壁中，进而彻底的解决掉水质不干净的问题，确保凝气装置换热面的洁净程度。

4.2排除不凝结气体

要想排除不凝结的气体，需要通过更加高效的抽真空仪器来实现，在运行真空泵的过程中，需要随时对设备运行时的水温进行检测，禁止水温变过高或者长期处于较高温度的情况。合理调节水温，只有在水温最合适的情况下，才能更好的通过真空泵来排除当中的不凝结气体。

4.3改进循环水泵

在真空系统中存在循环水流量不足的现象，能够采用层层递进的方式去改变循环水泵的转速，通过这种操作及时无法彻底解除水流量不足的问题，但可以在一定程度上缓解这种情况的出现。与凭借极高的成本投入的高压变频装置相比，这种阶梯式改变循环水泵转速的方法显得更加的经济有效，并且还具有很高的性价比。因此在实际情况中需要改善循环水流量的问题时最好运用这种方法。

结语：

综上所述，汽轮机组的真空系统严密性有着复杂的技术控制要点，需要电厂运行、维护人员在设备的安装以及运行中进行全面的监督和控制。在电厂对汽轮机组进行维修保养时，要注意对凝汽器所产生的真空缓慢下降以及真空状态剧烈变化等问题进行重点的检查处理。

参考文献：

[1]火力发电厂汽机辅机的优化运行[J].白彦平.山东工业技术.2017(17)

[2]李志平.电厂汽机运行中的常见问题及其规避措施[J].中国高新技术企业，2015，（33）：62-63.