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

陈刚

国能江苏谏壁发电有限公司，江苏 镇江 212000

摘要：现阶段，我国的基础建设的发展迅速，真空泵主要用于蒸汽轮机中的真空系统，在设备运行期间建立一定的真空度，并在设备运行期间维持真空状态。如果真空泵的性能低下，将直接影响凝汽器真空。因此，真空泵工作的安全和经济运行非常重要。

关键词：电厂汽机；运行真空系统；故障探究

引言

作为我国电能的一种重要来源，火力发电直接影响人们的生产和生活。对于火电厂而言，汽轮机具备举足轻重的地位。因此，火电厂应高度关注汽轮机的运行。在汽轮机的运行过程中，因为受到一系列要素的制约，往往形成功率太低或高压加热器投入的问题，从而对运行效率形成制约。技术工作者在诊断汽轮机运行情况时需要根据实际现状认真地研究各种问题形成的因素，再以此为前提条件实施有效的处理对策，从而实现汽轮机运行效率的提升，推动火电厂的稳定运行。

1火力发电厂汽轮机的特点

在对火力发电厂汽轮机组进行节能降耗措施前，需相关人员明确火力发电厂汽轮机的特点和运行状态，从而为后续工作奠定坚实的基础。汽轮机是借助蒸汽热能完成做功操作的旋转机械，可利用冲动作用原理和反应作用原理保证设备的正常运行，并在设备运行时还可实现热能向机械能的转化，发挥设备的功能及作用。在汽轮机运行的过程中，蒸汽会流动到冻液中，形成蒸汽通道的膨胀状态，通过膨胀状态的不断加深会加速蒸汽的流动，使得叶片产生一定的抗动力，在此作用下，叶轮机会不断的旋转，形成完整性的机械工作。在实际工作过程中，还需明确火力发电厂汽轮机组的主要特征，从而方便工作人员提出有效的解决措施和节能降耗的方案，提升火力发电厂的整体效益。从整体上看，火力发电厂汽轮机组的特点主要分为以下方面：首先是高热效率，由于汽轮机在实际运行过程中，主要是将热能转换为机械能来进行日常工作，根据这一原理可以了解汽轮机在运行过程会产生较大的热能量，随着实际工作需求的不断提升这些热能量在不断的增多，因此对于汽轮机组来说高热效率性能是非常明显的；其次汽轮机组的单机功率较大，在汽轮机中属于回旋工作的范畴，在汽轮机连续运行时会增加功率的消耗量，使得汽轮机的功率在不断的增加，这在一定程度上使单机功率在不断提升。再次，火力发电厂汽轮机组使用寿命较长，可最大程度满足实际工作需求及工作要求，耐久性也非常好，在实际使用中能充分考虑到成本方面的因素，选择较低廉燃料也可进行实际工作，从而实现整体效益的提升；最后在汽轮机组运行的过程中，稳定性特征较明显，其在运行时故障发生几率较低，但在实际工作中还需加强对汽轮机组的有效维修及管理，通常需在两年左右进行彻底的维修，从而及时发现在设备运行过程中所存在的问题，也在一定程度上使设备的利用率能够得到有效的提升。

2水环式真空泵真空度降低的因素及采取措施

2.1工作循环水水面高度

需要在工作循环液面设置一定液面高度，如果液位太高，汽水分离会变得困难，排气会变得不畅通。当真空泵的真空度降低且真空泵电机负荷过高，甚至会发生自燃。为了避免液位过高，在真空泵到泵出口处设置有溢流管。汽轮机系统中使用的真空泵在正常运行期间吸入气体和蒸汽的混合物，水蒸汽被泵中的冷凝液吸收，当循环工作泵的流量增加时，水蒸汽超过溢流并从溢流管排出。在正常工作期间监视真空环的流量，通过溢流管检查排水情况，确认多余的水已从排水管中排出。此时，真空泵的流量增加，表明工作期间真空泵的液位很高。通过操作蒸汽分离点入口管的出水管或通过电磁阀的控制，可以适当地排出水。需要调节汽水分离的程度时，可以打开和关闭液位控制阀前面的手动门。汽轮机的真空系统真空泵运行时，工作液是在排水运行方式。尤其在冬季，真空泵会吸引混合物中不包含的许多气体，排气中会携带更多的水，并且使排气管变干，从而使真空泵处于真空状态。此时，通过放水来调节工作液的液位。

2.2工作循环水温度

真空泵工作时，吸入区处于真空状态。如果水循环温度超过与抽水泵的抽水区相对应的温度，抽水区中的水将蒸发，抽水机的真空度将下降并造成损坏。因此，循环水温度越低、泵容量越大，真空度越高。循环水的温度是监测真空环水泵正常运行的重要参数，影响工作水温的因素有以下6项。（1）运行中的冷却水的温度。在夏季，环境温度的长期升高会降低冷却液的冷却能力，进而增加水温度。（2）工作循环冷却液中包含的冷水量。如果真空泵运行中的冷水量减少，则冷却水的冷却效率降低，循环水温度升高。真空泵的冷却器通常由汽轮发电机中的开式循环水驱动，运行中监视由冷却液引起的冷却水压力变化，并确认冷却液量减少。（3）清洁冷却系统。电厂中的冷却泵是冷板式冷却泵，冷却水由开式水供应。由于开式水质的影响，冷却器容易脏污，冷却效率降低，工作温度升高。通常，冷却器每年在电厂中清洗2次，清洗后的水温可降低至5~15℃，从而提高了真空泵的效率。在运行期间监视循环水的温度，并将其与环境温度进行比较，以确定冷却器是否需要清洁。（4）水环真空泵的补水温度。电厂的真空泵的补水来自汽轮机凝结水。在夏季，凝结水的温度达到50℃，补充水后，真空泵中循环水的温度会升高。在夏季，真空泵工作状态下循环水温度升高。（5）汽轮机排汽温度过高。在夏季，由于环境温度高，汽轮机的背压约为40kPa时，汽轮机的排汽温度为75℃，造成水环真空泵吸入的混合物温度升高。当工作液的温度升高时，汽轮机的排汽温度越高，水环真空泵的循环水温度越高；环境水温越高，泵的真空度越低，汽轮机压力越高，汽轮机排汽温度更高，形成周期性循环。真空泵的工作温度甚至可以达到55℃，这是安全的工作温度。此时，操作员将汽轮机降低压力以降低排汽温度，或降低汽轮机的负荷以降低汽轮机的排汽温度，或暂时启用备用真空泵、停止正在运行的泵，然后等到水温下降。（6）循环水位低。循环水的液位低，真空泵的真空质量下降，水循环温度高。

2.3水环真空泵组机械故障

1. 轴端密封效果。在真空泵内部通过轴端盘根达到密封效果，以确保真空泵的抽吸效率，从而实现密封效果。如果轴端的垫片数量少或填料压力不足，则会在轴端发生漏气，从而影响真空泵的吸力并降低功率。从盘根压兰外露余量可以看出盘根数量是否足够。检查真空泵两侧的压力螺栓，强度是否足够且相同，可以确定是否因轴端密封效果的影响导致功率下降。（2）阀门的密封效果。真空泵的两侧各有1个柔性排气孔的阀盘，其作用是消除真空泵运行期间可能发生的过度压缩或压缩不足，从而避免泵的消耗增加和效率下降。阀盘以“S”形扭曲，与真空泵端面紧贴，如果扭曲时间较长，由于中间应力集中，阀中央的阀片会损坏。如果1个阀盘损坏，该进气管的温度将低于另一根进气管的温度，泵体的振动将增加，轴强度也将增加。如果阀片的两侧都损坏，则真空系统真空度将迅速减小，增加振动和噪音，增加功耗。因此，阀片断裂后必须及时更换阀盘。

结语

综上所述，根据当前火电厂汽轮机运行存在的问题，需要定期检查汽轮机、改进与完善汽轮机真空系统、优化抽汽回热系统以及解决汽轮机存在的大轴受压变形问题，并且提高工作者的素质和技能。尽管当前我国经济迅速发展，可是依旧面临严峻的能源与环境问题。只有实现火电厂汽轮机运行效率的提升，降低汽轮机的故障率，助力减少环境恶化问题，节省能源，从而推动社会的健康与稳定发展。

参考文献:

[1]陈常锋，裴石磊.汽轮机异常振动原因分析及解决方法[J].内燃机与配件，2019(18):85-86.

[2]赵晓芳，党剑英.火电厂汽轮机异常振动原因及处理措施[J].城市建设理论研究(电子版)，2019(09):185-186.