發電廠汽輪機凝結水泵的位置設計分析

趙守禮

摘要：汽輪機低壓缸排汽通過低壓缸與冷凝器的接頸進入到冷

凝器殼側與管側冷水進行熱交換，然后進入冷凝器下端的熱井中，再由凝結水泵將熱井中的凝結水打回各個加熱器、除氧器、給水泵、回到鍋爐。這里面凝汽器里的真空度需要在凝汽器上部有一個真空泵對凝汽器中的不凝結氣體進行抽真空，以保證汽輪機的背壓。

關鍵詞：冷凝器 ?循環水 ?斷水事故 ?嚴密性

1 運行中的汽輪機系統真空下降原因以及數據分析

凝汽器中真空的形成的主要原因，是由于汽輪機的排汽被凝結成水，這種水的形成，使得凝汽器中的比容大大縮小。如蒸汽在絕對壓力4KPa時，蒸汽的體積比水容積大3萬多倍。而在排汽凝結成水后，體積就會出現大幅度的縮小，在某種程度上看，這種凝汽器可以近似認為是真空。這種真空狀態，也是實現氣水系統順暢循環的基礎條件。如果在實際運行過程中，出現真空的下降，則會導致汽輪機汽耗和機組出力，并且會給整個機組的平穩安全運行帶來威脅。

基于這種情況，認真分析影響凝汽器真空的主要原因，并根據實際運行情況，采取必要的解決方法，具有非常重要的理論和實踐意義。

2 凝汽器真空下降的原因分析及解決方法

2.1 真空系統不嚴密

解決方法：使用蠟燭或專用的檢漏儀器檢測各負壓管道、閥門以及凝汽器本體，發現漏泄點及時消除。在處理密封不嚴的管道時，要注意安全，防止因處理不當，導致不必要的風險和損失。

2.2 凝汽器水位高

解決方法：開啟備用泵，立即停止使用故障泵，對其進行重點檢修。如果在檢查中發現凝結水硬度大，就可以大致判斷出故障的原因，凝汽器銅管漏泄導致凝汽器水位升高。因此，要對其水位進行合理調整，在調整過程中，要不斷進行反復測試。

2.3 抽氣器工作不正?；蛐式档?/p>

解決方法：檢查射水泵電流、出口壓力是否正常，射水池水溫是否過高，抽氣器真空系統嚴密性如何，有條件可試驗抽氣器的工作能力和效率。

2.4 循環水量不足

解決方法：要對循環水泵的工作進行徹底檢查，對于出現的異常情況要及時處理。在實際檢查過程中，要注意重點檢查循環水泵出口壓力、循環水進口水位，檢查進口濾網有無堵塞。通過這些檢查，基本上可以找出循環水量不足的原因，之后要針對不同的原因，采取合理的解決措施。

3 真空降低對機組的影響主要表現為以下幾個方面

第一，會導致機組的整體效率下降，減少機組的出力，這對于機組的經濟效益來說，是有負面影響的。第二，在排汽缸及低壓軸承座等部件受熱膨脹的情況下，會導致機組中心偏移，機組發生振動，如果振動的幅度較大，可能會導致機組不能正常運行。第三，有可能會燒毀一定的推力瓦，這種情況十分危險，對于作業過程中的相關設備和人員，有一定的危險性。第四，破壞凝汽器冷卻水管嚴密性，而冷卻水管在不嚴密的情況下，會影響正常功能的發揮。

4 汽輪機建立真空的原因分析

通過汽輪機建立真空可以在保持汽輪機進汽參數不變化的情況下提高汽輪機各級的效率;在保持做功能力不變條件下降低汽輪機內蒸汽做功后的膨脹體積;在保持做功能力不變條件下降低級的前后壓降;減少汽輪機的內部損失。上述幾方面的優點，可以說是汽輪機建立真空的重要原因。

5 汽蝕余量

汽蝕余量：汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量，單位用米標注，（NPSH）r。吸程即為必需汽蝕余量Δh：即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位為米。吸程=標準大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-安全量（0.5米）標準大氣壓能壓管路真空高度10.33米。

例如：某泵氣蝕余量為1.5米，在暖機過程中，真空不能低于40KPa，求吸程Δh

解：Δh=4-1.5-0.5=2（米）

實際：熱水井最低水位至冷凝水泵入口中線距離h1.669米（管道阻力忽略不計）。

凝結水泵的設計位置：

H=Δh-1.5-0.5=1.669-1.5-0.5=-0.331（米）

6 結束語

通過上面的分析可以知道，影響汽輪機真空下降的主要因素如下：循環水溫度的變化;軸封加熱器至射水抽氣器管道是否嚴密;凝結泵空氣關是否嚴密;軸封壓力的變化;射水泵的功率是否匹配;真空系統是否有漏點。因此，在實際作業過程中，要針對具體的問題，采取合理的解決辦法。在本文的實際分析中，可以知道，發電廠汽輪機凝結水泵的位置不能設計在零米，凝結水泵入口在真空工況下工作，水泵葉輪易產生汽蝕，凝結水泵汽化后不能正常工作，造成凝汽器水位升高，機組減負荷至停機。在汽輪機組原設計不變的情況下，只有把汽輪機凝結水泵的位置在負0.8米左右，才能滿足汽輪機組的正常運行工作。

參考文獻：

[1]程鵬，王新軍，張峰，蘇云龍，宋釗，謝金偉.核電汽輪機彎管式汽水分離器結構與除濕性能研究[J].西安交通大學學報，2014（05）.

[2]高慶，李軍.間隙結構對輪緣密封封嚴性能及透平級氣動性能影響的數值研究[J].西安交通大學學報，2015（03）.

[3]宋英杰，余廣霖，宋立明，李軍，豐鎮平.高溫葉片流熱固耦合分析及多目標多學科設計優化[J].工程熱物理學報，2014（12）.

[4]彭虎勞，程鵬，蘇云龍，王新軍.測濕探針加熱管內水相汽化長度的數值計算[J].汽輪機技術，2013（06）.

[5]陶加銀，高慶，宋立明，李軍.渦輪輪緣密封非定常主流入侵特性的數值研究[J].西安交通大學學報，2014（01）.