某厂汽轮机凝器真空下降原因分析及处理

某厂汽轮机凝器真空下降原因分析及处理

高旭

国家能源集团谏壁发电厂 江苏镇江 212000

汽轮机凝器真空下降是一个更常见的汽轮机问题。汽轮机凝汽器设备的压力不仅会降低单位的效率,甚至造成事故停机时间。真空下降的原因很多,其特点和处理解决方法是不同的。本文只要对凝汽式汽轮机真空下降的原因分析及处理要求进行了简要的分析。

【关键词】凝汽式汽轮机 真空下降 原因分析 处理要求

1. 设备简介

汽轮机设备在启动和正常运行过程中，都需要将设备（特别是凝汽器）和汽水管路中的不凝结气体及时抽出，以维持凝汽器的真空，改善传热效果，提高汽轮机设备的热经济性。因此，由真空泵、汽水管道和阀门等组成真空设备就成了凝汽器设备中必不可少的一个重要组成部分。

本厂真空泵采用水作为工作介质的液环泵，即为水环泵。水环泵容易实现自动化，它形成的真空与汽轮机组工况无关。设计合理的新型水环泵具有很高的可靠性。

真空泵运行时，自密封水从水环顶部引出，而工作水从水环底部进入。系统中的补给水来自凝结水，经一水位调节阀后进入真空泵的汽水分离器。当水位调节阀故障时，可以通过该阀的手动旁路阀来控制水位。正常运行时，从水环真空泵中排出的汽水混合物在分离箱中自燃分离，分离出来的气体经逆止阀排入大气，分离后的水则留在汽水分离箱内，经一离心泵升压后，进入真空泵冷却器，降温后重新回到真空泵内。水环真空泵在排汽时，工作水会排出一小部分。经过汽水分离器后，这一小部分水又送回泵内，所以工作水的损失较小。为了保证稳定的水环厚度，在运行中需要向泵内补充凝结水，但量很少。（真空系统如图1、2所示）。

此外凝器真空下降还涉及到凝水系统、轴封系统、循环水系统等。

（1）

（2）

2. 凝器真空下降的危害

1. 凝汽器真空下降，会使机组的轴向推力增大，严重时会造成推力瓦过负荷从而磨损。

2. 凝汽器真空下降，低压缸末级叶片有较容积流量将大幅度的减小，将末级叶片严重的偏离设计的工况。末级叶片将要产生脱流及漩流，同时还会在叶片的某一部位产生较大的激振力。严重时会使末级叶片发生断裂的事故。

3. 凝汽器真空下降，使汽轮机内蒸汽做功的能力下降，在保证机组负荷不变的条件下，蒸汽流量会加大，会使叶片过负荷。

4. 凝汽器真空下降，使低压缸的排汽温度升高，低压缸温度升高，将使低压缸及低压转子热膨胀，热变形增加。受此影响将使低压缸中心线发生变化，会引起机组振动增大。低压胀差增大，严重时会低压缸动静间隙变小，甚至消失。从而造成汽轮机动静磨擦的事故。

5. 凝汽器真空下降，使循环水出入口温差增大，会造成凝汽器内铜管温度升高，使凝汽器铜管的胀口松动。从而破坏了凝汽器的严密性，特别是到为低负荷时反应更明显。

6. 凝汽器真空下降，蒸汽在汽轮机内的可用焓降减少，蒸汽 在凝汽内中的冷源损失增大，机组的效率下降，机组的出力减少。

3. 原因分析及处理

凝器内真空的形成主要是凝器内排汽与循环水进行换热，汽体体积缩小从而形成真空。而真空泵的作用是将凝器内不可凝结的汽体抽出，这些不可凝结的汽体在凝器内会影响换热效果。所以真空下降主要可以从两个方面分析：1、凝器内换热效果下降。2、凝器内不可凝结的汽体变多。根据以上两个方面，下面我们将具体分析及处理。

1、凝器内换热效果下降的原因：（1）负荷上升，排汽量增加，在循环水流量不变的情况下，凝器真空会下降，此时可增开循泵，增大循环水流量来使真空上升。（2）运行中低旁、高/低加危疏误开等都会使排汽量增大。此时要立即关闭误开的阀门.（3）循环水流量减少，如循泵性能下降、二次滤网堵塞、旋转滤网堵塞、凝器内钢管脏或堵、循环水系统有漏点等。此时需要进行清洗滤网，调用备用循泵，查找循环水系统漏点等方式来提高真空。（4）循环水温度上升。此时也需要增开循泵。

2、凝器内不可凝结的汽体变多的原因：

1. 真空泵性能下降

此时可通过调用备用泵来判断。真空泵性能下降的原因：a、真空泵密封水滤网堵塞，密封水流量下降、温度上升从而影响真空泵的运行，此时真空泵密封水压力会下降。b、真空泵冷却器滤网堵塞，冷却水流量下降使冷却器换热效果下降，导致真空泵密封水温度上升。c、真空泵分离器水位低，此时需要补水。

（2）真空系统漏空气

a、可以用真空严密性实验来判断真空系统是否真的漏空气。

b、如果高、低压凝器真空同时下降，则说明是轴封系统异常，需要调整轴封压力、温度。同时查找轴封系统有无泄漏。

c、测量凝水溶氧来判断漏空气的地方是凝器热井水面以上还是以下。

d、运行中可通过氦气查漏来查找漏点，查漏时重点检测真空变化前后操作过的设备、阀门，以及运行中经常操作的阀门。当检测到氦气数值变大时，需要重新检测刚才的设备加以确认。当检测到漏点后要等到氦气数值下降到正常值后再检测下一个设备。检测中注意记录氦气的最大值已判断漏点大小。

e、停机后可通过压水查漏来查找。

运行中发现真空下降，首先核对真空、排汽温度及热井温度，确认真空是否真实下降，然后增开真空泵、循泵，提高真空。并询问真空系统有无操作，有操作立即恢复。及时查找真空下降原因。若处理过程中真空不能维持，则根据真空带负荷。

4. 结语

凝汽式汽轮机真空下降原因原因较多，包括凝气系统、真空系统、循环冷却水等方面，因此，需要在全面分析原因基础上采取 相应的处理方法，解决真空下降问题，确保汽轮机组的安全、稳定运行， 同时提高经济性。

参考文献

1. 陈淞，凝汽式汽轮机真空下降的原因及分析。

2. 杨智萍，汽轮机凝汽器真空下降的原因分析及处理。