汽輪機真空系統嚴密性降低的原因及解決措施分析

(廣州環投福山環保能源有限公司，廣州 511363)

1 真空嚴密性差的危害

如果說汽輪機的真空程度的嚴密性較差的話，那么就會出現各種危害，主要集中體現在以下三個方面：第一個方面是一旦真空嚴密性降低，那么就會有更多的空氣進入到真空系統中去，如果這些空氣沒有及時的被真空泵抽走的話，汽輪機的機組壓力與排汽溫度數值就會不斷攀升，致使汽輪機工作效率降低，最終導致能源消耗的增加，嚴重的情況就會影響到汽輪機的安全運行，大量的空氣進入到真空系統，此時就會拉低蒸汽與冷卻水的熱交換系數，從而出現氣體排出與冷卻水溫度差距較大。第二個方面是如果說進入到真空系統中的空氣能夠被及時的排出之外，但是此時需要抽氣器與真空泵相互的配合使用，這就會導致不必要的資源浪費。第三個方面是如果真空系統進入大量的空氣之后，此時冷凝器的冷度就會變大，從而讓水中的溶氧度攀升，久而久之就會對低壓設備有嚴重的腐蝕[2]。

真空系統的高低是與漏氣程度有關的，然而漏氣程度的高低又與負荷的大小有關?；谏鲜龅南嗷ビ绊懸蛩?，相關規章制度規定，在進行真空系統的嚴密性測試的試驗過程中，負荷的大小必須在規定額定負荷的八成之下進行。此時測試的真空降速應該不大于0.4 kPa/min，如果超所上述的數值，那么此時的試驗不合格。與此同時，如果說真空系統的壓強小于87 kPa，溫度數值高于60 ℃，那么這時候就要馬上停止進行試驗。

2 嚴密性降低的原因及特征

探究汽輪機的真空嚴密性降低的原因有幾大類，第一類是循環水的中斷；第二類是循環水量的不充足；第三類是后軸封供汽不足或中斷；第四類是抽氣器或者是真空泵未能正常工作；第五類是凝汽器熱負荷超出上限；第六類是凝汽器的水位超出上限；第七類是是凝汽器存在大量的水垢或者已經被嚴重的腐蝕[3]。

2.1 循環水中斷

通過大量的現實情況分析可以看出循環水的中斷致使真空系統的急劇降低主要表現在：真空表的數值為零，在凝汽器的前端水泵側壓力不斷的減小，沒有水從冷卻塔噴出來。探析循環水可能出現的原因有：驅動電機不能正常的工作、循環水吸水端有異物堵塞、進水口的水位較低、循環水泵故障或者是密封不嚴。如果說循環水出現中斷，這時候需要及時的切掉汽輪機的負荷，一旦真空系統降低到極限數值，此時必須停機處理故障[4]。

2.2 循環水量不足

大量的文獻資料可以得出循環水量不足致使真空系統的降低主要表現在：循環水的出口與入口溫度相差較大。探析循環水量不足的原因：如果說凝汽器當中的流體阻力很大，此時循環水的進口與出口的壓力差也會增大，此時循環水泵與凝汽器兩者的出口循環水壓都在不斷的攀升，然而其冷卻水卻在不斷的降低，此時有可能是凝汽器內部有堵塞。為了應對上述情況的發生，應及時的清洗凝汽器。循環水泵的供水量減少了，此時可以從水泵的入口吸進的壓力增大，泵內的噪聲和沖擊聲也在快速的增加，上述的種種現象會導致真空程度不斷的降低，此時需要及時的排除相關故障。

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，凝結水過冷度增大，不但會使真空迅速下降，同時還會因空氣冷卻軸頸，嚴重時使轉子收縮。脹差向負方向變動，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。

2.4 抽氣器或真空泵故障

如果說抽氣器或者是真空泵未能正常的工作，這也可能會造成真空系統數值的降低。主要的特征可以表現為：循環水的出口溫度和排汽溫度之間相差巨大；抽氣器會不斷的有水蒸氣流出；凝結水的循環力度將會快速的增加。一旦抽氣器出現不正常運行的狀況，就必須及時的探究其主要因素：為主冷卻器中的冷卻水余量不充足，進而使得抽氣器內部沒有足夠的水蒸氣，著就會拉低噴嘴的運行效率。在這種情況之下，必須及時的開放凝結水的循環系統，與此同時閉合除氧器的水門，特殊情況之下還要往凝結器中不斷的注入軟化水。如果說在冷卻器的管內出現泄露現象，那么這也會造成一部分的凝結水直接排出，這就使得凝汽器的排水系統故障，最終造成抽氣器的內部存在大量沒有凝結的水蒸氣。如果說凝汽器的管道發生破裂或者是通水不暢的現象，那么此時也就使得抽氣器內部充滿水，達到一定的上限時候，這部分的水分就會從抽氣器流出來。如果說噴嘴發生了一定量的磨損或者是腐蝕，這就會使得抽氣器的正常工作無法正常進展。這樣一來，抽氣器的用汽量不斷的攀升，進而讓凝結器的水溫不斷的增高，一旦上述情況發生，那么這就需要及時的應急處理，可以選擇啟動抽氣器或者是真空泵來進行應急處理。

2.5 凝汽器熱負荷過高

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 凝汽器冷卻面結垢或腐蝕，傳熱惡化

如果說凝汽器內部的銅面上面存在大量的水垢，此時就會造成凝汽器的熱交換不順暢，從而加大凝汽器的端差，令一個方面也會造成排出氣體的溫度。在凝汽器的內部的水阻就會變大，冷卻水的流量大大降低，最終使得冷卻水的溫度差不斷攀升，這樣一來就會使得真空系統不斷降低。凝汽器內部銅面上的水垢對真空系統的影響不是短暫的，而是長期累計的，基于上述因素，在斷定凝汽器內部是否有水垢生產的時候，可以從其之前的運行數據上開始入手。仔細分析造成凝汽器中的水垢形成的主要原因，不難發現主要是由于循環水的質量較差，較差的水質會導致其在銅管的內壁上沉積一種無機物進而形成水垢，嚴重的水垢現象會致使銅管的熱傳遞效果極大的降低，從而降低了銅管的可用流通體積。一旦水垢的數量超于上限，那么就必須及時的停機進行相關的處理。

3 汽輪機真空度下降的預防措施

真空系統涉及的設備十分眾多，同時這些設備又是分散布置的，眾多的真空系統數值降低的事故案例仍然居高不下，因此有必要做好防止真空系統數值降低的應對預案。(1)定期、定時的對循環供水系統進行維護與保養，從而保證上述設備能夠始終在可控范圍之內，與此同時保證冷卻水量和速度的合理性；(2)改善抽氣器的運行性能，及時對凝結器水泵、抽氣器等相關設備維修護理，保證他們能夠正常穩定的運行；(3)如果說發生緊急情況，有必須要保證相關的軸封汽壓力自動切換裝置、凝汽器水位自動切換裝置、門動自動調節切換裝置要能夠可靠的投入，與此同時，還應該對相關的水位值、壓力信息值進行時刻的監視；同時嚴格的控制上述的水位值、壓力信息值并對不正常的數據信息進行分析，在對負壓的管道進行相關的設計過程中，需要充分的顧及水分的膨脹問題，此時必須杜絕一切劇烈劇烈施工的情況出現，如果發現有漏氣或者是閥門方面的問題，必須及時的更換處理；(4)不斷的開展凝汽器中的蒸汽和誰設備的分析與監視，有效的減少漏氣現象的發生；(5)由于汽水系統與凝汽器相互連接，其補水溫度過低，這樣通過吸收蒸汽的熱量能夠極大的降低凝汽器的溫度數值；(6)需要不斷的長期跟蹤汽輪機的真空嚴密性系統，不間斷的進行真空嚴密性試驗。如果說嚴密性試驗不符合相關的技術指標，那么就要及時對汽輪機進行真空系統逐一排查，針對漏點及時的堵漏處理。針對上述的堵漏操作方法多種多樣的，常用的堵漏方法有超聲波法、真空灌水處理法等；(7)如果發現運行過程中的凝結水質量不合格，與此同時硬度數值由過大，這就可能是有某處地方發生了泄露，如果停下凝汽器之后，還不能快速的定位到泄露部位，此時有必要開展木屑堵口等操作，一旦木屑進入到水室，那么泄露部位就會被及時的堵上，進而保證水的硬度指數在正常的范圍之內[5]。

4 結束語

通過以上的綜合分析不難看出，影響凝汽器真空的因素眾多復雜，所以只有熟悉掌握機組系統原理，才能做出準確分析判斷。