凝汽器真空低的原因分析危害及采取的措施
【摘要】凝汽器真空度对机组运行安全性和热经济性有很大影响，在机组运行中，凝汽器工作状态恶化将直接引起汽轮机热耗、汽耗增大和出力降低；另外，真空下降会引起汽轮机排汽缸温度升高、汽机轴承中心偏移，严重时还会引起汽轮机组振动。
【关键词】凝汽器真空度;热经济性
0.前言
本厂#5、#6机组为330MW亚临界、反动式、单轴、一次中间再热、双缸双排汽、抽汽凝汽式供热汽轮机组。采用单背压、单壳体、对分双流程表面式凝汽器。凝汽器其作用是使汽轮机排汽受冷却凝结成水，形成高度真空，使汽机内的蒸汽膨胀到低于大气压力从而多做功。凝汽器真空度对机组运行安全性和热经济性有很大影响，在机组运行中，凝汽器工作状态恶化将直接引起汽轮机热耗、汽耗增大和出力降低；另外，真空下降会引起汽轮机排汽缸温度升高、汽机轴承中心偏移，严重时还会引起汽轮机组振动。
1.凝汽器真空低的原因分析
1.1 真空系统空气渗漏空气通过两个渠道漏入凝汽器：一是由机组真空系统的不严密处漏入，二是随同蒸汽一起进入凝汽器。由于锅炉给水经过多重除氧，所以由后一种渠道渗入的空气数量不多，约占从凝汽器抽空气总量的百分之几，抽出的空气主要是由机组负压状态部件的不严密处漏入。除了凝汽器自身的严密性外，真空系统的气密性，包括了给水加热器、低压缸、汽轴封、向空排气气密性等也会影响到凝汽器的真空度管道的。
1.2 循环水系统凝汽器真空除了受空气渗漏的影响外，还与循环水流量、进水温度及传热效果等有关。(1)冷却水进口温度。在其它条件相同。冷却倍率不变时，冷却水进口温度越低,排汽温度也越低，即凝汽器真空就越高。(2)冷却水量。当汽机负荷、冷却水温度不变时，增加冷却水量，冷却水温升必然减小。冷却水温升的大小反映冷却水量情况，当其温差大于8℃～12℃时，应增加冷却水量，以增强换热效果，提高凝汽器真空。(3)凝汽器端差δt的影响。凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差。端差是反映凝汽器热交换状况的指标，其主要与凝汽器铜管表面的清洁程度有关，即铜管传热越强端差越小。相同条件下，端差增大，说明凝汽器铜管结垢增多，热交换性能降低，使循环水出口温度降低，凝汽器的传热端差增大，从而造成凝汽器的真空下降，因此必须尽量减小凝气器端差，以提高凝汽器真空。
1.3 真空系统真空泵工作水压力低、水量不足或增加过多，都可能导致真空泵抽吸能力的下降，造成凝汽器真空的降低。因此必须对真空泵工作水压力和流量进行合理控制，以维持正常的抽吸能力，保证凝汽器的正常真空。
2.凝汽器真空低真空严密性不合格的危害
(1)汽轮机真空严密性不合格将会严重影响机组的效率,使机组热耗增加。试验证明,凝汽器真空每降低1 kPa,汽轮机热效率将改变1% ~2%,发电煤耗增加0. 5% ~0. 7%,同时使抽汽系统负荷增加和厂用电率升高。(2)导致凝汽器端差增大、过冷度过大,系统热经济性降低,凝结水溶氧增加,可造成低压设备氧腐蚀。(3)使排汽压力升高,可用焓降减小,机组出力有所降低。同时,排汽温度升高,可能使凝汽器铜管松弛,破坏严密性,排汽缸及轴承座受热膨胀,引起中心变化,产生振动。(4)会使汽轮机轴向位移增加,造成推力轴承过载而磨损。(5)真空下降使排汽的容积流量减小,对末级叶片的某一部位产生较大的激振力,有可能损坏叶片而造成事故。
3.改善机组真空的措施及效果
3.1提高真空系统的严密性在停机时定期对喉部以下凝汽器汽侧和真空系统进行灌水检漏，消除喉部、管道接头、水位计连通接头、凝结水泵轴端密封装置等处的漏汽点；根据负荷的变化，经常调整汽轮机轴封压力；经常检查负压系统的阀门，防止泄漏。机组运行中采用氦气检漏仪检漏等方法做好真空系统查漏工作，对漏点及时彻底处理。在发电负荷紧张的情况下，一般无停机机会，这就必须在运行中进行半边查漏处理凝汽器铜管泄露缺陷，这种情况会影响汽轮机真空及机组负荷降低，且查漏时间较长，对机组的经济运行及发电量都带来影响。经过研究，我们决定使用氦气检漏仪查漏，使用过程中发现氦气检漏仪灵敏度好，对真空系统细微的漏点都能检出，基本能达到不漏检，效果明显，对机组的安全、经济运行打下坚实的基础，大大节省了检修人力、物力、减少了运行的频繁隔离停运操作。
3.2设备变更：提高机组真空将循环水进水二次滤网由原先的正面进水改为冷却塔前池补水滤网后，从源头上直接解决了循环水中杂物，二次滤网容易发生堵塞、压差大的问题，大大改善了凝汽器热交换性能。对容易漏空气的设备如高低压扩容器及管道进行整治,如对高、低压扩容器由原来的碳钢材质改为不锈钢材料制作，增加压力容器安全性的同时，减少了真空系统的泄点，解决了原焊逢部分容易发生裂纹而泄漏影响真空的情况。
3.3 改善轴封系统如我厂#5、#6机低压轴封原设计二路准57mm管进汽、一路准57mm管回汽，回汽管明显不够，造成轴封冒汽。在大修时对轴封系统进行改造，使低压轴封回汽放大到准89mm管。改造后运行情况较好，解决了因保证轴封汽不外冒将低压轴封汽压力调整得较低，从而造成低压轴封处泄漏而影响真空的情况。
3.4 清洗受热面冷却面结垢对真空度的影响是逐步积累和增强的，结垢可使凝汽器的阻力损失增大，从而影响凝汽器换热效果。所以我们定期对凝汽器进胶球清洗系统的维护运行管理，另外，机组停运时及时对水室及铜管进行冲洗清理，加强换热效果。
3.5 降低冷却水温，降低凝汽器进口冷却水温是提高真空度的有效途径。由于飞散及蒸发损失，冷却补充用水较大，及时补充冷水是保持冷却塔有效降温的重要措施。我们定期检查冷却塔内的分配管是否正常旋转，出水是否顺畅，填料层是否有泥垢等，这些因素都直接影响水的再分布均匀性及其散热大小。
3.6 循环水泵的经济调度改变冷却水量，可改变吸热量。本厂安装时每台机组配置了2台同型号高低转速的循环水泵，根据冷却循环倍率的要求，配合出口配蝶阀，根据不同季节和机组功率的变化调节水量，利用可切换循环泵的转速调整循环水泵的出力，以达到合适的真空度及节电效果。
4.结束语
经过这几年的设备改造和整治，本厂#5、#6机组真空得到较大改善,为安全、经济运行提供了保障，但影响真空的因素很多，这还需要继续积累工作经验, 进行技术改造，不断提高我厂机组的设备健康状况。
【参考文献】
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［２］唐莉萍.电厂热力设备运行中等职业教育国家规范教材[M].北京：中国电力出版社，2006.
［３］丁毓山.电力工人技术等级培训教材．2002.
［４］运河发电有限公司#5、6机组集控运行规程．
