凝汽器真空下降的原因分析及處理

摘要：由于凝汽器真空度下降使汽輪機組運行的安全性、可靠性、穩定性和經濟性降低。根據相關參數的變化和電廠運行檢修規程，提出相應的處理方法，以保證機組在合理的背壓下運行， 提高機組運行的安全性、 可靠性、 穩定性和經濟性。 通過對汽輪機凝汽器真空度下降原因的分析，提出具體的處理措施。

關鍵詞：凝汽器；真空度；原因分析；處理措施

0 引言

南京鋼鐵聯合股份有限公司自備發電廠，主要由4臺220t/h鍋爐及4臺60MW凝汽式汽輪機組成，每臺汽輪機配備一臺凝汽器。凝汽設備是凝汽式汽輪機組的一個重要組成部分，而凝汽器真空度是汽輪機運行的重要指標，也是反映凝汽器綜合性能的一項主要考核指標。凝汽器的真空水平對汽輪發電機組的經濟性有著直接影響，如機組真空下降1%，機組熱耗將要上升0.6%～1%。因此保持凝汽器良好的運行工況，保證凝汽器的最有利真空，是每個發電廠節能的重要內容。因此有必要分析機組凝汽器真空度下降的原因，找出處理措施。

1 汽輪機凝汽器真空度下降的主要特征：

1.1 排汽溫度升高；

1.2 凝結水過冷度增加；

1.3 真空表指示降低；

1.4 凝汽器端差增大；

1.5 機組出現振動；

1.6 在調節汽門開度不變的情況下，汽輪機的負荷降低。

2 汽輪機凝汽器運行中真空下降的原因分析及措施

2.1 循環水量中斷或不足

循環水中斷的原因可能是：循環水泵或其驅動電機故障；循環水吸水口濾網堵塞，吸入水位過低；循環水泵軸封或吸水管不嚴密或破裂，使空氣漏入泵內等。循環水中斷時，應迅速卸掉汽輪機負荷，并注意真空降到允許低限值時（600mmHg）進行故障停機。

引起循環水量不足的原因有：（1） 若此時凝汽器中流體阻力增大，表現為循環水進出口壓差增大，循環水泵出口和凝汽器進口的循環水壓均增高，冷卻塔布水量減少，可斷定是凝汽器內管板堵塞，此時可采用停機清理的辦法進行處理。（2） 若此時凝汽器中流體阻力減小，表現為循環水進出口壓差減小，循環水泵出口和凝汽器出口循環水壓均增高，冷卻塔布水量減少，可斷定是凝汽器循環水出水管部分堵塞，應及時疏通。

2.2 循環水溫升高

本廠采用冷卻塔的閉式循環供水系統，水溫冷卻主要取決于冷卻水塔的工作狀況。由于飛散及蒸發損失，循環補充用水是較大的，及時補充冷水是保持冷卻水塔有效降溫的重要方面，應定期檢查冷卻塔內的分配管是否正常，出水是否完好，這些因素都直接影響水的分布均勻性，影響其散熱性能，通過每年清洗墊料，真空可恢復2%-3%，這樣降低凝汽器進口水溫是提高真空的有效途徑，這比提高循環水量更為有效。可見，循環水溫度對真空影響是很重要的。

2.3 后軸封供汽不足或中斷

后軸封供汽不足或中斷，將導致不凝結氣體從外部漏入處于真空狀態的部位，最后泄漏到凝汽器中，過多的不凝結的氣體滯留在凝汽器中影響傳熱。軸封失汽，常由軸封汽壓自動調節失靈或手動調節不當引起，都應開大調門，使軸封汽壓力恢復正常，當軸封汽量分配不均引起個別軸封漏入空氣時，應調節軸封汽分配門，重新分配各軸封汽量，汽源本身壓力不足，應設法恢復汽源，軸封汽不足或中斷在處理過程中，應關閉軸封排汽門。

2.4射水抽氣器故障

本廠采用射水抽氣器，射水抽氣器工作不正常的原因和處理原則如下：（1） 冷卻水量不足，使射水抽氣器內同時充滿沒有凝結的蒸汽，降低了噴嘴的工作效率。此時應打開冷卻水補水門，保證射水箱內有充足的冷卻水。（2） 射水抽氣器滿水，水從射水抽氣器排氣管噴出。（3） 噴嘴磨損或腐蝕，使射水抽氣器工作變壞。此時，射水抽氣器的用水將增大，通過冷卻器的主凝結水的溫升也增大。發生上述情況，應迅速進行處理，啟動備用射水抽氣器。

2.5 凝汽器熱負荷過高障

由于機組主蒸汽管自動主汽門前、調節汽門前疏水，低壓加熱器疏水以及抽汽逆止閥等多處疏水，均接入凝汽器，增加了凝汽器換熱強度，當循環冷卻水量一定或不足時，就會導致凝汽器真空度下降。改進的方法是將以上疏水系統加分流管道及閥門或直接接至電廠的疏水擴容器或疏水箱，以降低凝汽器的熱負荷。

2.6 凝汽器滿水凝汽器汽側空間水位過高引起真空下降的原因

造成凝汽器滿水的可能原因如下：（1） 凝結水泵故障。（2） 凝汽器銅管破裂，此時凝結水水質惡化。（3） 備用凝結水泵的進出口閥門關閉不嚴或逆止閥損壞，水從備用泵倒流回凝汽器內。（4） 正常運行中誤將凝結水再循環門開大。

2.7 凝汽器冷卻面結垢或腐蝕，傳熱惡化

當凝汽器內銅管臟污結垢時，將影響凝汽器的熱交換，使凝汽器端差增大，排汽溫度上升，此時凝汽器內水阻增大，冷卻通流量減小，冷卻水出入口溫差也隨之增加，造成真空下降。凝汽器冷卻面結垢的主要原因是循環水水質不良，在銅管內壁沉積了一層軟質的有機垢或結成硬質的無機垢，嚴重地降低了銅管的傳熱能力，并減少了銅管的通流面積。當結垢過多，真空過低時，就必須停機進行清洗。

2.8 凝汽器水側泄漏

凝汽器銅管泄漏，是凝汽器最常遇到的故障之一。凝汽器銅管泄漏，將使硬度很高的冷卻水進入凝汽器汽側，凝汽器水位升高，真空下降，此外還使凝結水質變壞，造成鍋爐和其它設備結垢和腐蝕，嚴重時可導致鍋爐爆管。確認凝汽器銅管泄漏時應立即對銅管做堵管處理。

2.9 凝汽器真空系統不嚴密，汽側泄漏導致空氣涌入

真空系統不嚴密，不凝結的氣體從外部漏入處于真空狀態的部位，最后泄漏到凝汽器中，過多的不凝結氣體滯留在凝汽器中影響傳熱，使真空異常下降。當汽輪機排氣溫度與凝汽器出口循環水溫的差值增大、凝結水過冷卻度增大，此時應立即查找漏氣原因和漏氣點并予以消除。

3 結論

總之，影響汽輪機凝汽器真空的因素來自很多方面，例如真空嚴密性差，軸封系統欠合理，軸封漏氣量多，凝汽器熱負荷過高，循環水量不足，冷卻水溫高等均可使真空難以達到理想的水平。對可能引起汽輪機凝汽器真空度系統故障的因素定時檢查，及時發現問題，及時查明原因采取措施予以解決，確保機組的安全經濟運行。

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[4]鄒玉波.凝汽輪機真空下降的原因分析及預防.熱電技術. 2004

作者簡介：

孫雷，工作單位：南京鋼鐵股份有限公司，公輔事業部，檢修作業區。