淺談25MW純凝汽輪機組運行中真空下降的原因

張保全 申宏棟 姜中山 王紅彬

（焦作演馬電力有限責任公司，河南 焦作 454171)

汽輪機在運行中，凝汽器真空下降的主要象征為：排汽缸溫度升高；真空表指示下降和凝汽器的端差明顯增大。真空下降后，若保持機組負荷不變，汽輪機的進汽量勢必增大，使軸向推力增大以及葉片過負荷；不僅如此，由于真空下降，使排汽溫度升高，從而引起排汽缸變形，機組重心偏移，使機組的振動增加以及凝汽器鋼管受熱膨脹產(chǎn)生松弛、變形甚至斷裂。因此，機組在運行中發(fā)現(xiàn)真空下降時，除按規(guī)定減負荷外，必須查明原因及時處理。

1造成凝汽器真空下降的因素主要有以下幾方面：

1.1 循環(huán)水入口溫度升高

1.2 凝汽器熱水井水位過高

1.3 汽輪機軸封供汽壓力不足

1.4 水封閥密封水門運行中誤關(guān)

1.5 真空系統(tǒng)少量泄漏

1.6 凝汽器本身的原因

2根據(jù)引起凝汽器真空下降的因素，下面結(jié)合自己多年的經(jīng)驗分析這幾種因素產(chǎn)生的原因和處理方法。

2.1 循環(huán)水入口溫度升高，下面以內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)為例介紹這種情況，所謂內(nèi)循環(huán)，就是指電廠循環(huán)水利用涼水塔進行冷卻后重復(fù)使用，這時經(jīng)過涼水塔冷卻的循環(huán)水溫度，受到環(huán)境溫度和濕度的影響較大，一般夏季環(huán)境溫度偏高，濕度偏大，這種情況不利于涼水塔散熱，就會造成經(jīng)過涼水塔冷卻后的循環(huán)水溫度偏高，以我們公司為例，夏季循環(huán)水最高溫度可達到38℃。汽輪機這時的真空在額定負荷時僅為 -0.085MPa。這種情況，要想降低循環(huán)水溫度，只有利用深井泵向涼水塔水池中大量補充低溫水對循環(huán)水進行置換。

此外，涼水塔冷卻效果差也會引起循環(huán)水溫度過高，比如涼水塔中的濺水碟破損，產(chǎn)生水柱現(xiàn)象，這種不經(jīng)過濺水碟的水柱不但能夠沖毀填料，而且散熱還差。這種現(xiàn)象多了就嚴重影響了涼水塔的冷卻效果，造成循環(huán)水溫度偏高。這時就要及時更換濺水碟，另外還要定期對涼水塔進行維護保養(yǎng)，及時處理填料、汽水分離器上的污垢，這樣才能使涼水塔工作在正常狀態(tài)。從而保證循環(huán)水的溫度不因為涼水塔冷卻效果差而升高。

2.2 凝汽器熱水井水位過高，熱水井水位過高，凝結(jié)水就會占據(jù)凝汽器的汽側(cè)空間，這種情況就變相的減少了凝汽器的冷卻面積，從而引起真空下降。

造成凝結(jié)器熱水井水位過高的原因，有設(shè)備的原因也有人為調(diào)整的原因，如果是設(shè)備的原因就要根據(jù)具體現(xiàn)象查找問題設(shè)備，然后有針對性的進行處理，例如，運行中凝結(jié)泵出力下降或者凝結(jié)水管道閥門節(jié)流等，這種情況的現(xiàn)象是凝結(jié)泵的電流會比實際運行時小。這時就要及時切換備用泵，疏通凝結(jié)水主管路。人為調(diào)整的原因是，鍋爐燃燒不穩(wěn)定或者是其它原因造成汽輪機負荷頻繁波動，造成凝結(jié)水量變化過大，人為調(diào)整不及時造成熱水井水位偏高，這種情況來得快處理及時的話，問題解決的也快，只要根據(jù)機組進汽量及時調(diào)整凝結(jié)水流量，保證進入熱水井的凝結(jié)水量和凝結(jié)泵排出的凝結(jié)水量平衡即可。此時切記不要將凝結(jié)泵流量調(diào)整過大，凝結(jié)泵流量過大容易將熱水井內(nèi)的積水排空，使得凝結(jié)泵出口壓力大幅度波動，引起靠凝結(jié)泵出口水密封的閥門護口漏空氣，這樣也會造成真空緩慢下降。

2.3 機組軸封供汽壓力不足，這種情況會使低壓缸軸封地方漏入空氣，從而引起真空下降。軸封供汽是通過均壓箱中接近恒定的蒸汽壓力來保證的。軸封供汽不足說明均壓箱的壓力偏低。造成均壓箱內(nèi)壓力偏低的原因有以下兩種情況：第一種情況，機組啟動時，均壓箱內(nèi)的蒸汽壓力是靠新蒸汽供汽，這時要檢查并調(diào)整均壓箱的新蒸汽進汽閥門開度。要根據(jù)新蒸汽的壓力合理調(diào)整均壓箱內(nèi)的蒸汽壓力。第二種情況：機組正常運行時，均壓箱內(nèi)的蒸汽壓力是靠汽輪機自動主汽門桿、調(diào)速汽門桿、高壓軸封漏汽以及均壓箱反調(diào)整門控制的。這時主要檢查反調(diào)整門的運行情況，反調(diào)整門一般是彈簧式壓力自調(diào)整門，有可能出現(xiàn)彈簧因為過疲勞造成泄氣壓力偏低，從而造成均壓箱內(nèi)蒸汽壓力偏低。

2.4 水封閥密封水門運行中誤關(guān)，水封閥門密封水被關(guān)閉，這種情況導(dǎo)致真空系統(tǒng)的閥門護口漏空氣從而導(dǎo)致真空偏低。

解決方法：加強對運行人員技術(shù)培訓，使他們熟練掌握運行系統(tǒng)中的各個設(shè)備和閥門，杜絕誤操作現(xiàn)象發(fā)生。

2.5 真空系統(tǒng)少量泄漏，真空系統(tǒng)包括的凝汽器、凝結(jié)泵、抽氣器以及所有與凝汽器汽側(cè)連接的閥門、管道等。所有這些地方只要漏空氣就會導(dǎo)致真空下降。

解決辦法：要經(jīng)常檢查真空系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)的結(jié)合部位，用蠟燭或者灌水試驗的方法檢查漏點，及時采取堵漏措施。

3凝汽器是汽輪機真空系統(tǒng)中的重要設(shè)備，凝汽器運行質(zhì)量的好壞決定了汽輪機真空的好壞。大體來說凝汽器有這兩面可以引起真空偏低。

3.1 凝汽器水側(cè)鋼管內(nèi)壁結(jié)垢，這樣就降低了汽輪機排汽與循環(huán)水熱交換程度，排汽不能夠完全凝結(jié)成水，凝汽器汽側(cè)的體積下降幅度小，自然就造成真空下降。引起凝汽器水側(cè)鋼管內(nèi)壁結(jié)垢的主要原因是循環(huán)水的水質(zhì)惡化，其中主要是循環(huán)水中的鈣、鎂離子超標。要想減少或者杜絕凝汽器鋼管內(nèi)壁結(jié)垢，就要注重對循環(huán)水的處理，要選取合適的阻垢劑，定期、定量進行加藥、排污等操作，保證涼水塔內(nèi)循環(huán)水質(zhì)在合格范圍之內(nèi)。一些電廠還采取了對涼水塔循環(huán)水進行二次處理，這樣經(jīng)過處理的循環(huán)水質(zhì)有了較大改善，避免了在凝汽器鋼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，從而保證凝汽器運行效果良好。

3.2 凝汽器循環(huán)水量減少，這種情況就會降低循環(huán)水和汽輪機排汽的熱交換程度，引起真空偏低。引起循環(huán)水量減小的原因有設(shè)計原因也有設(shè)備的原因，下面主要就設(shè)備原因進行探討。設(shè)備方面引起循環(huán)水量減少的原因有循環(huán)泵出力下降、備用循環(huán)泵出口閥門內(nèi)漏、凝汽器進水側(cè)堵有雜物等三種常見的原因。

運行泵出力下降主要表現(xiàn)在運行電流下降，出口壓力下降，流量減少，這時就要及時切換備用泵，停下運行泵進一步查明運行泵出力下降的原因。備用泵出口門內(nèi)漏，這時的現(xiàn)象是，運行泵電流會比正常時偏大，備用泵有時會出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。這種情況會引運行起循環(huán)泵出口流量，部分經(jīng)過備用泵出口門返回涼水塔而減少，使得實際做功的循環(huán)水量減少。此時可以調(diào)整備用循環(huán)泵出口門關(guān)閉程度，循環(huán)泵出口門一般用的都是液控蝶閥，可以調(diào)節(jié)關(guān)閉程度。將出口門調(diào)整好保證關(guān)閉嚴密即可解決。

對于凝汽器進水側(cè)堵有雜物，這種情況雖然明顯沒有減少循環(huán)水流量，但是間接地減少了凝汽器的熱交換面積，同樣會惡化凝汽器運行效果，引起汽輪機真空下降。針對凝汽器進水側(cè)堵有雜物，可以檢查更換涼水塔溝渠中的濾網(wǎng)保證無破損，運行中可以采用降低負荷單側(cè)反沖洗的方法除去凝汽器進水側(cè)的雜物。

結(jié)合自己多年的經(jīng)驗，探討了汽輪機運行中真空下降的原因和處理方法，然而真空系統(tǒng)牽涉的系統(tǒng)設(shè)備多，不同的現(xiàn)場情況各有不同，所以運行中我們要根據(jù)實際情況全面的進行排查。保證汽輪機在真空良好的條件下運行。

[1]陶志偉.汽輪機凝汽器立管疏水系統(tǒng)[R].中廣核工程有限公司.中國廣東核電集團有限公司.2010-09-29.

[2]梁天生，蘇引平.一種凝汽器抽真空系統(tǒng)[R].中機國能電力工程有限公司.2011-11-09.