汽輪機(jī)凝汽器真空下降原因和對(duì)策

張立明 孫昊

摘要：汽輪機(jī)凝汽器真空度與裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行密切相關(guān)，在實(shí)際運(yùn)行中，有多種原因會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)凝汽器真空下降。需要相關(guān)人員熟悉設(shè)備和系統(tǒng)的特性，加強(qiáng)監(jiān)視及管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并進(jìn)行全面分析，查找原因并處理，使凝汽器在最佳真空狀態(tài)，保證真空系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：凝汽器;真空下降原因;對(duì)策

1汽輪機(jī)凝汽器真空形成原理

在恒壓下，汽輪機(jī)排汽通過(guò)換熱冷凝成水，蒸汽經(jīng)過(guò)凝結(jié)，體積變小，進(jìn)而在凝汽器中形成真空。其危害主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一是機(jī)組效率降低，供電氣耗增加，凝汽器端差變大;二是真空泵出力增加，使其能耗增加;三是凝結(jié)水中的含氧量不斷增加，這就有可能造成系統(tǒng)產(chǎn)生管束腐蝕。產(chǎn)生真空度低的原因主要有凝汽器換熱效果差（換熱管結(jié)垢、端差大） ;真空泵出力不足或故障;真空嚴(yán)密性差（泄漏點(diǎn)多）;凝汽器水位不正常或熱負(fù)荷過(guò)高。

2汽輪機(jī)凝汽器真空急劇下降的原因及處理

2.1循環(huán)水中斷

循環(huán)水是汽輪機(jī)低壓缸排汽的冷卻介質(zhì)，循環(huán)水的流量、溫度影響低壓缸排汽溫度以及凝汽器真空。風(fēng)力越小、環(huán)境溫度越高，冷水塔淋水盤(pán)下落時(shí)，循環(huán)水換熱效果越差，被風(fēng)帶走的熱量越少，循環(huán)水溫降越小，循環(huán)水溫度越高。相同的凝汽器冷卻效果下，增加循環(huán)水出水溫度，也會(huì)增加對(duì)應(yīng)的低壓缸排汽溫度，導(dǎo)致凝汽器真空下降。

冷水塔的配水方式影響循環(huán)水溫度。為維持凝汽器較高的真空，通常在全塔配水的方式下運(yùn)行。如果循環(huán)水泵跳閘，循環(huán)水通過(guò)直接回到?jīng)鏊魇ダ鋮s水，凝汽器真空下降。必須開(kāi)啟備用循環(huán)水泵，降低機(jī)組負(fù)荷。循環(huán)水泵電機(jī)跳閘、用電中斷等，都會(huì)出現(xiàn)循環(huán)水中斷，導(dǎo)致凝汽器真空迅速下降。如果運(yùn)行泵發(fā)生故障，就需要確保可以隨時(shí)啟動(dòng)備用泵，進(jìn)而防止斷水事故。

2.2抽氣器工作失靈

抽氣器效率降低或者工作不正常，與凝汽器端差增大有關(guān)，可以檢查射水池水溫是否過(guò)高，射水泵出口壓力是否正常，電流是否正常，抽氣器真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性是否正常，有條件的可以對(duì)抽氣器的工作能力進(jìn)行試驗(yàn)。如果抽氣器工作失靈，需要根據(jù)真空情況，及時(shí)降低負(fù)荷，迅速啟動(dòng)備用射水泵。如果無(wú)法維持，要注意緊急停機(jī)。

3凝汽器真空低的診斷方法

3.1凝汽器壓力測(cè)量值準(zhǔn)確性

首先對(duì)凝汽器壓力和低壓缸排汽溫度的一致性進(jìn)行檢查，如果一致性較好，可以判斷凝汽器壓力測(cè)量值準(zhǔn)確;如果一致性不好，一方面，可以從凝汽器壓力測(cè)點(diǎn)引出位置以及傳壓管的布置方式進(jìn)行檢查，凝汽器壓力測(cè)點(diǎn)要求布置在凝汽器喉部，最好加裝網(wǎng)籠探頭來(lái)測(cè)量，傳壓管要求從引出點(diǎn)斜向上引出;另一方面，采用經(jīng)校驗(yàn)的壓力變送器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)凝汽器真空表進(jìn)行校核。

3.2真空系統(tǒng)嚴(yán)密性

凝汽器的真空度和機(jī)組真空系統(tǒng)嚴(yán)密性息息相關(guān)，真空嚴(yán)密性差表示漏入真空系統(tǒng)的空氣量大，會(huì)降低凝汽器的換熱效率，導(dǎo)致真空下降，抽氣設(shè)備過(guò)載，凝結(jié)水過(guò)冷度和含氧量增加。可通過(guò)真空嚴(yán)密性試驗(yàn)來(lái)掌握機(jī)組的真空嚴(yán)密性水平。

機(jī)組真空系統(tǒng)的主要泄漏部位有：低壓汽缸軸封及低壓汽缸水平中分面，中、低壓缸之間連通管的法蘭，低壓汽缸排汽管與凝汽器喉部的聯(lián)接焊縫，低壓缸防爆門(mén)，汽動(dòng)給水泵小汽機(jī)軸封，汽動(dòng)給水泵小汽機(jī)排汽蝶閥前后法蘭，真空段回?zé)岢槠苓B接法蘭，凝結(jié)水泵盤(pán)根，低加疏水泵盤(pán)根。可通過(guò)氦質(zhì)譜檢漏儀或者凝汽器高位灌水查找漏點(diǎn)并及時(shí)處理。

4汽輪機(jī)凝汽器真空緩慢下降的原因及處理

4.1軸封加熱器排汽管積水嚴(yán)重

軸封加熱器排汽管積水時(shí)，會(huì)減少排汽的通流面積，影響軸封供汽系統(tǒng)的正常工作，導(dǎo)致凝汽器真空下降。主要表現(xiàn)為：軸封加熱器排汽管在排汽管積水時(shí)，外壁溫度會(huì)偏低。如果嚴(yán)重積水，大量白汽出現(xiàn)在高、低壓缸前后軸封位置，汽輪機(jī)機(jī)組凝汽器真空出現(xiàn)緩慢下降。針對(duì)這一問(wèn)題，確認(rèn)為軸封加熱器排汽管積水的原因，需要迅速全開(kāi)軸封排汽母管上的放水門(mén)。及時(shí)開(kāi)始排水工作，直到將水排完。如有必要，將軸封母管端頭疏水門(mén)開(kāi)啟輔助排水。

4.2凝結(jié)水位升高

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，凝汽器水位升高的原因有多種，包括除氧器壓力過(guò)高，低壓加熱器疏水泵出口壓力過(guò)高，凝結(jié)水再循環(huán)電動(dòng)門(mén)關(guān)不到位或者誤開(kāi)，凝汽器銅管泄漏，除鹽水補(bǔ)水量過(guò)大等等。主要表現(xiàn)為：凝結(jié)水過(guò)冷度增大，凝結(jié)水泵出口壓力上升，就地玻管水位計(jì)指示上升，凝汽器電極點(diǎn)指示上升，凝結(jié)水泵電流上升到極限值。確證為凝結(jié)水位升高導(dǎo)致的問(wèn)題，需要迅速查明原因，及時(shí)降低汽器水位。

4.3凝汽器汽側(cè)抽氣管積水

抽氣器空氣管的通流面積，由于凝汽器汽側(cè)空氣管積水，明顯減少，會(huì)出現(xiàn)汽輪機(jī)凝汽器真空緩慢下降的問(wèn)題。主要原因可能是，在啟動(dòng)機(jī)組時(shí)，沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行抽氣器空氣管疏水，或者抽氣器倒拉水進(jìn)入空氣管，或者受季節(jié)變化的影響。主要表現(xiàn)為，相比正常運(yùn)行的情況，腔室疏水管的管壁溫度以及凝汽器甲、乙汽側(cè)空氣管的管壁溫度更低。抽氣器的外壁溫度相對(duì)上升。針對(duì)這一問(wèn)題，需要立刻向班、值長(zhǎng)匯報(bào)。開(kāi)始凝汽器空氣管拉水工作。操作前注意做好相應(yīng)的安全措施。

4.4運(yùn)行中機(jī)組低壓加熱器汽側(cè)無(wú)水

在機(jī)組正常運(yùn)行中，可能由于工況發(fā)生變化，或者工作人員出現(xiàn)疏忽，沒(méi)有將低壓加熱器的水位及時(shí)合理調(diào)整。因此出現(xiàn)低壓加熱器無(wú)水位運(yùn)行。導(dǎo)致沒(méi)有進(jìn)行抽汽熱交換，向凝汽器熱水井直接排放，增加凝汽器的熱負(fù)荷，從而出現(xiàn)凝汽器真空急劇下降的問(wèn)題。主要表現(xiàn)為，凝汽器電極點(diǎn)水位計(jì)指示值升高，汽輪機(jī)排汽缸溫度升高，凝汽器真空緩慢下降。如果就地檢查，顯示低壓加熱器玻管水位計(jì)無(wú)指示。針對(duì)這一問(wèn)題，確認(rèn)后，只需要值班員調(diào)整低壓加熱器即可，到有水位顯示的位置。

4.5運(yùn)行人員或檢修人員工作失誤

凝汽器真空緩慢下降的原因之一，也包括檢修人員、運(yùn)行人員的人為工作失誤。在工作過(guò)程中，由于操作問(wèn)題不當(dāng)，導(dǎo)致凝汽器真空緩慢下降，也可能出現(xiàn)急劇下降。比如檢修人員在檢修與真空系統(tǒng)有關(guān)的工作時(shí)，誤開(kāi)、關(guān)閥門(mén)。運(yùn)行人員對(duì)與真空系統(tǒng)有關(guān)的閥門(mén)，出現(xiàn)錯(cuò)誤的操作。當(dāng)出現(xiàn)這一情況，凝汽器真空機(jī)械真空下降速度有兩種象征，第一種是汽輪機(jī)的排汽缸溫度出現(xiàn)較快地上升，真空急劇下降。機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)聲突變，同樣較快出現(xiàn)電極點(diǎn)水位計(jì)的指示值升高。改變機(jī)組的凝汽器循環(huán)水壓力。第二種是汽輪機(jī)的排汽缸溫度升高。真空緩慢下降。同時(shí)凝結(jié)水母管壓力升高，電極點(diǎn)水位計(jì)指示值升高。當(dāng)出現(xiàn)這種情況，主要處理方法是，恢復(fù)事發(fā)前所進(jìn)行的操作。值班人員要沉著冷靜應(yīng)對(duì)，及時(shí)進(jìn)行處理。如果是在檢修工作中造成，要就地處理，關(guān)閉誤開(kāi)、關(guān)的閥門(mén)。

4.6安全措施

如果存在閥門(mén)關(guān)不嚴(yán)密的因素，會(huì)出現(xiàn)凝汽器真空緩慢下降。實(shí)行與真空系統(tǒng)有關(guān)的安全措施，也是真空緩慢下降的原因之一。可能是由于凝汽器內(nèi)拉入處于負(fù)壓區(qū)的閥門(mén)、設(shè)備等導(dǎo)致。主要表現(xiàn)為，凝汽器電極點(diǎn)水位計(jì)指示值升高。汽輪機(jī)排汽缸溫度升高。針對(duì)這一問(wèn)題，需要值班員迅速恢復(fù)安全措施。

結(jié)束語(yǔ)

汽輪機(jī)運(yùn)行的重要指標(biāo)之一是凝汽器真空度。凝汽器真空度反映了凝汽器的綜合性能。凝汽器真空下降，會(huì)增加機(jī)組汽耗，保持凝汽器最有利真空，以及良好運(yùn)行，對(duì)企業(yè)節(jié)能有重要的意義。

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