火電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行的原因及對策

董亮

摘 要：當(dāng)前火電廠作為我國非常重要的發(fā)電形式，在火電廠生產(chǎn)運(yùn)行過程汽輪機(jī)作為非常重要的設(shè)備之一，其正常的運(yùn)行是提升發(fā)電效率的關(guān)鍵所在。在當(dāng)前火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，低真空運(yùn)行作為一種較為常見的問題，對汽輪機(jī)組運(yùn)行的安全系數(shù)帶來了較大的影響，而且也不利于火電廠發(fā)電成本的降低。這就需要我們在實(shí)際工作中，對導(dǎo)致汽輪機(jī)低真空運(yùn)行原因進(jìn)行深入調(diào)查，并采取切實(shí)可行的措施來有效地保障汽輪機(jī)運(yùn)行的可行性，滿足社會發(fā)展過程正常的用電需求。

關(guān)鍵詞：火電廠；汽輪機(jī)組；低真空運(yùn)行；安全；原因；對策

前言

在當(dāng)前火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，當(dāng)其真空度過低時，則會對機(jī)組正常的運(yùn)行帶來較大的影響，甚至?xí)?dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡事故發(fā)生。由于導(dǎo)致汽輪機(jī)組低真空運(yùn)行的原因較多，其中汽輪機(jī)組真空系統(tǒng)氣密性達(dá)不標(biāo)準(zhǔn)作為最為常見的原因，在實(shí)際工作中需要進(jìn)行特別關(guān)注，及時發(fā)現(xiàn)問題所在，并采取切實(shí)有效的措施加以解決，確保機(jī)組能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

1 機(jī)組低真空運(yùn)行安全問題

1.1 低真空運(yùn)行對汽缸膨脹的影響

在汽輪機(jī)組在低真空運(yùn)行狀態(tài)下時，由于其排汽溫度會不斷升高，這必然會導(dǎo)致汽缸膨脹量增加，會導(dǎo)致通流部分的動靜間隙發(fā)生變化。在靜子膨脹及轉(zhuǎn)子不斷拉伸過程中，如果在溫度變化不大的情況下，動靜間隙變化所產(chǎn)生的摩擦和振動還會處于可控范圍內(nèi)，一旦排汽溫度長高時，則在熱應(yīng)用作用下動靜間隙會出現(xiàn)不同程度的變形，從而導(dǎo)致接合面連接螺栓出同松動及變形的情況，使機(jī)組出現(xiàn)不同程度的振動，嚴(yán)重時還會對接合面的嚴(yán)密性帶來較大的破壞。當(dāng)凝汽器有膨脹產(chǎn)生時，則會導(dǎo)致汽輪機(jī)軸承升高，從而對汽輪發(fā)電機(jī)組的軸向中心還來不同程度的破壞，而且處于低真空運(yùn)行的汽輪機(jī)，其軸向推力也會受到較大的影響，從而使軸承存在過負(fù)荷的情況，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致軸承受到損壞。

1.2 低真空運(yùn)行對凝結(jié)水系統(tǒng)的影響

處于低真空狀態(tài)下運(yùn)行的汽輪機(jī)組，當(dāng)其排汽溫度升高時，凝汽器的膨脹也會隨之增加，在這種情況下，管束和管板的接口由于膨脹不同，勢必會對其密封性帶來較大的破壞，從而對凝汽器的換熱效果帶來較大的影響。同時還會導(dǎo)致汽輪機(jī)后軸承長高，導(dǎo)致不必要的振動發(fā)生，由于振動值增加，機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性必然會降低。

1.3 低真空運(yùn)行對功率的影響

當(dāng)汽輪機(jī)組低真空運(yùn)行時，由于其背壓升高，在進(jìn)汽量和效率不變的情況下，發(fā)電機(jī)功率必然會有所降低。當(dāng)汽輪機(jī)真空降低時，會導(dǎo)致中間各級的級前壓力和復(fù)速級級后壓力都得以提高，導(dǎo)致該級的焓降減小，從而會出現(xiàn)功率下降的情況。而對于機(jī)組末級和次末級，在低真空運(yùn)行時，嚴(yán)重時焓降可能會為負(fù)值，從而導(dǎo)致蒸汽流速下降非常快速，蒸汽在不做功的情況下還會對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的阻力，從而對發(fā)電機(jī)功率帶來較大的影響。另外，當(dāng)處于低真空運(yùn)行狀態(tài)時，由于蒸汽沒有充分膨脹，會導(dǎo)致內(nèi)效率減少，最終會使運(yùn)行功率下降。

2 汽輪機(jī)低真空的原因

導(dǎo)致汽輪機(jī)低真空運(yùn)行的因素較多，而且由于不同機(jī)組之間性能上的差異，也會導(dǎo)致諸多不利于汽車機(jī)真空運(yùn)行的因素產(chǎn)生，這就需要對汽輪機(jī)低真空運(yùn)行的原因進(jìn)行深入分析，從而針對各種不同的原因來采取有效的措施進(jìn)行解決。

2.1 凝汽器真空的嚴(yán)密性不足

當(dāng)前汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中，由于其所處環(huán)境的特殊性，導(dǎo)致其凝汽器真空系統(tǒng)的密封性多數(shù)情況下都達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求。這主要是由于真空系統(tǒng)內(nèi)部壓力往往會小于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，這樣就會導(dǎo)致運(yùn)行中的汽輪機(jī)會有空氣進(jìn)入到內(nèi)部，而且空氣液化較為，從而對汽輪機(jī)內(nèi)部的真空狀態(tài)帶來不同程度的破壞。另外，在凝汽器運(yùn)行過程中，部分空氣也會混入到蒸汽中進(jìn)入到凝汽器，但這種情況下混入的空氣量都較小，通常情況下其所帶來的影響可以忽略不計(jì)。

2.2 凝汽器的端差大

循環(huán)水中存在的微生物、淤泥及碳酸鹽在析出后會隨著在單側(cè)管壁上，從而形成水垢。由于水垢具有較大的熱阻，這樣就會導(dǎo)致在進(jìn)行同樣的熱量傳遞過程中會有較大傳熱端差，從而導(dǎo)致凝汽器排氣溫度升高，影響汽輪機(jī)組的真空度。

2.3 循環(huán)冷卻水的進(jìn)水溫度高

在實(shí)際運(yùn)行中的汽輪機(jī)，一旦冷卻塔運(yùn)行時出現(xiàn)異常情況時，則會導(dǎo)致其所排放的水溫過高，從而對真空運(yùn)行的狀態(tài)帶來較大的影響。冷卻塔的循環(huán)降溫功能還會受到空氣內(nèi)空氣濕度和溫度的影響，一旦溫度較高的水進(jìn)入到凝汽器時，則會對真空帶來較大的破壞。而且當(dāng)循環(huán)冷卻水水量較少時，也會導(dǎo)致真空降低問題的發(fā)生。由于循環(huán)水量的過低或是兩邊的通水量不均勻時都會導(dǎo)致汽輪機(jī)真空度的減小，所以在實(shí)際運(yùn)行過程中需要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求來對循環(huán)冷卻水的用量進(jìn)行控制。

2.4 收球網(wǎng)收球率低

若收球網(wǎng)位于收球區(qū)域，則要保證網(wǎng)的上沿與循環(huán)水管壁貼合，上沿和下方箱貼合，相關(guān)資料顯示，若其間隙超過了6cm，就可能發(fā)生跑球及卡球問題。有時可能會有一些小收球網(wǎng)由于水垢的存在而降低工作質(zhì)量。這時我們便可以使用大收球網(wǎng)與小圓鋼焊聯(lián)合工作的方式來提高工作質(zhì)量，還要徹底清除小收球網(wǎng)上面的異物，以保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行。

3 提高電廠汽輪機(jī)真空度的措施

（1）提高汽輪機(jī)的真空度，前提是維持機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)不能隨意停轉(zhuǎn)，所以要選擇一個合適的時機(jī)對汽輪機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。目前來看，最佳的時機(jī)就是對機(jī)組進(jìn)行大規(guī)模檢修的時候，不影響正常的發(fā)電工作，還能有效地解決問題。改造可以采用增加一些凝結(jié)器的膠球清洗裝置的措施。

（2）在長期使用中，汽輪機(jī)冷卻管中會積聚大量的淤泥，嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。所以在開展機(jī)組檢修工作時也應(yīng)徹底的清理淤泥。安裝膠球沖洗設(shè)施前，一定要每隔90天開展一次水力設(shè)施清洗工作，減少對汽輪機(jī)正常發(fā)電工作的影響。

（3）定期對凝汽器的真空系統(tǒng)進(jìn)行檢修，在需要大規(guī)模修理的時候，要替換掉系統(tǒng)中已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞的零部件，從而提高真空系統(tǒng)的密封性能，以盡可能使機(jī)組真空嚴(yán)密性處于合格的范圍內(nèi)。

（4）膠球的選用。膠球到達(dá)凝器管中之后，便能借助管壁接觸環(huán)區(qū)域出現(xiàn)的擦拭作用完成清洗，因此必須科學(xué)地選擇膠球，這樣才能保證清洗工作的質(zhì)量，并且能提高膠球的回收率。結(jié)合實(shí)際的管徑，我們使用了新型優(yōu)質(zhì)的海綿球，它有著抗磨性好、彈性大、硬度合理、氣密性、不易沾污等顯著優(yōu)點(diǎn)，能起到較好的效果。

4 結(jié)束語

火電廠中汽輪機(jī)運(yùn)行的好壞會直接關(guān)系到發(fā)電量的多少。當(dāng)前火電廠汽輪機(jī)低真空運(yùn)行問題的產(chǎn)生是由于多方面因素共同作用的結(jié)果，會對火力發(fā)電整個過程中的安全性帶來較大的威脅，所以需要對低真空運(yùn)行的狀況進(jìn)行詳細(xì)了解和調(diào)查，對導(dǎo)致低真空運(yùn)行的具體原因進(jìn)行分析，從而采取先進(jìn)的技術(shù)及措施來有效地解決汽輪機(jī)組低真空運(yùn)行的問題，確保火電廠能夠保持良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

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