350MW機組凝汽器真空降低原因分析及預防

摘 要：在電廠運行中，350MW機組凝汽器的運行狀況非常重要，現以某廠為例對真空降低的原因進行分析。由于影響凝汽器的因素有很多，并且真空系統運行狀況比較復雜，通過對其運行參數進行分析，得出真空降低的原因，并且提出改進的措施，對于350MW機組凝汽器的運行狀態有重要的作用。

關鍵詞：凝汽器；真空；冷卻水溫升；端差

前言

在凝汽式汽輪機中，凝氣設備發揮著重要的作用，其工作狀況的好壞直接影響到汽輪機組的穩定性，并且對其質量有重要的影響。如果在運行的過程中機組的真空下降，那么排氣的溫度就會升高，其中的軸承也會發生位移，嚴重的情況下，還會造成機組的震顫，不僅對機組的可靠性產生很大的影響，同時對于機組的經濟性也造成很大的損失。所以為了保證機組能夠在正常的條件下運行，應該保持真空的穩定性。

1 機組真空低原因分析

1.1 凝汽器端差高

在機組實際運行過程中，查明機組凝汽器真空低的真正原因，并采取相應的有效措施給予治理，是電廠經濟運行管理的難點之一。下面通過某廠350MW機組冷端系統有關參數，對凝汽器真空低的原因進行分析。

注：表1中設計值是通過機組試驗工況下的排汽流量與冷卻水入口水溫，利用制造廠所提供的凝汽器特性曲線查得，冷卻水量41230t/h，冷卻面積21800m2，并對有關參數進行了推算。

從表1看出：機組真空低的主要原因是凝汽器端差高，而影響Dt主要因素是凝汽器換熱管束清潔程度及汽側積聚空氣。

1.1.1 汽側積聚空氣原因

汽側積聚空氣的特征是凝結水存在一定的過冷度，造成凝汽器汽側積聚空氣原因之一，是機組真空系統嚴密性下降。從表1機組5月27日冷端系統有關參數可以看出機組凝結水過冷度偏高、真空系統嚴密性下降速度過快，以致無法進行真空系統嚴密性試驗，這些現象表明機組真空系統漏空氣多。雖然機組投產運行期間采用氦質譜檢漏儀對真空系統進行了檢查，并且在機組停機期間進行了多次長時間凝汽器泡水，處理了一些漏點，但真空系統不嚴密的現象并沒有改變。因此，必須對機組真空系統漏泄情況進行細致檢查，考慮凝汽器泡水的高度（凝汽器喉部），重點檢查部位定在12.6m以上。排查發現，除氧器進汽電動門后疏水管在機組安裝時沒有與管道連接，暴露在外，大量空氣通過疏水管道漏至凝汽器，真空上升約1kPa。b.凝汽器汽側積聚空氣的另一原因是機組實際運行中真空系統不可避免的存在著一定漏泄，夏季真空泵冷卻水溫度偏高，抽吸能力下降。該機組真空泵入口門關閉后，真空泵所能建立的真空僅達到-91kPa，比同類型其他電廠的真空泵所能建立起的真空低約4kPa，真空泵冷卻水溫度高近20℃。

1.1.2 凝汽器換熱管束臟污

該機組性能試驗結束后，2臺膠球泵發生了故障，凝汽器端差由6.07℃逐漸上升至10.12℃，真空進一步惡化，其原因是由于凝汽器冷卻水出、入口蝶閥存在內漏，機組無法進行凝汽器半側清掃導致凝汽器換熱管束不清潔所至。

1.2 冷卻水溫升高

根據凝汽器熱平衡方程，利用機組性能試驗有關參數，計算出機組凝汽器冷卻水流量約33130t/h，比制造廠提供的設計冷卻水量41230t/h少8100t/h。該機組配備2臺流量為2×17679m3/h（約35300t/h）循環水泵，在實際運行中還要為開式水系統提供一定量的冷卻水，顯然機組凝汽器冷卻水流量沒有達到制造廠的設計要求。設計水泵流量與制造廠提供的設計冷卻水流量不匹配，是造成凝汽器冷卻水量不足，水溫升高的原因。

2 預防機組真空低的具體措施

2.1 設計方面

在設計方面主要是針對真空泵的冷卻水源來進行優化，現有的冷卻水源在形式上比較單一，一般都是選自循環水。在這種情況下，因為夏季的溫度較高，所以在冷卻水溫度升高的情況下，真空泵的抽吸能力就會有所下降，進行影響到真空降低。所以建議在水源上有兩種選擇，一種是循環水，另一種為低溫水源，能夠應對不同的狀況。

2.2 安裝方面

由于凝汽器內部的空氣管和空冷區是處于整個結構的內部，在安裝完畢之后，如果出現故障將很難進行補救，所以其安裝過程非常重要。在以往的數據分析情況來，由于內部空氣管和空冷區焊接不嚴所造成的凝汽器真空降低的現象時有發生，對機組的運行狀況造成了極大的影響。所以在安裝的過程中，應該嚴格的監督，確保每個步驟都嚴格按照施工規范執行，保證焊接的嚴密性。

2.3 運行管理及維護

2.3.1 消除系統漏泄

對于凝汽器中與真空有所影響的各個結構要嚴密的監察，并且設立運行臺賬，對其運行狀態有詳細的記載，尤其是對于溫度的測控要清晰。如果這些構件發生泄漏將嚴重的影響到真空系統，所以還要定期對其嚴密性進行試驗，發現不合格，要及時處理。

2.3.2 保持凝汽器管束清潔

在凝汽器的換熱管束中，由于長期的使用冷卻水，在管束內部容易淤積硬垢，長此以往，會堵塞管束，造成凝汽器的溫度升高，嚴重時會有更危險的情況發生。對于冷卻水中使用硬度較大的地下水時，要做好相應的措施，向其中加入一定的藥劑以降低水的硬度，更加有利于排污工作。如果在管束中的結垢現象比較嚴重的情況下，可以通過使用化學方法進行處理。此外，對于膠球清洗裝置要加大管控的力度，保證換熱管的清潔工作能夠順利進行。

2.3.3 保證冷卻水量及提高冷卻塔冷卻效果

冷卻水對于凝汽器的運行狀況有重要的影響，所以要保證冷卻水的水量維持在規定的范圍內，并且要保證冷卻塔的冷卻效果。對于冷卻水的溫度要實時監控，確保其水量的運行狀況。對于冷卻水流通過程中，可能會影響到其流通的部分要加強管理，防止因為雜質的淤積而堵塞管道，造成冷卻水量減少，對于冷卻水中含菌量較大的情況，要采用適宜的方式進行殺菌處理。對于冷卻塔的運行，要根據季節的不同而做出不同的管理方案，保證其能夠正常的運行。

3 結束語

凝汽器真空系統在機組的運行中發揮著重要的作用，對于機組的運行狀況有重要的影響，所以要保持真空系統的可靠運行。對于真空系統降低的原因有很多種因素，但是只要加強日常管理，及時做好各項檢查和維護措施，就會減少真空降低的現象。隨著技術的不斷進步，在機組運行期間，會不斷的改善真空系統的運行狀態，保證其在一個安全可靠的環境中運行，為機組的穩定運行創造一個有利的環境。

參考文獻

[1]廖新華.凝汽式汽輪機組凝汽器真空降低的分析[J].熱電技術，2008.

[2]劉曉晨.汽輪機凝汽器真空降低對機組運行的影響分析[J].科技情報開發與經濟，2006.

[3]任國臣.汽輪機凝汽器真空降低對機組運行的影響分析[J].電站系統工程，2009.