浅谈汽轮机系统真空问题分析.docx

浅谈汽轮机系统真空问题分析 摘 要：本文通过对凝汽器真空的分析探讨，首先深化的分析影响汽轮机凝汽器真空的各种因素及其对凝汽器的影响的程度，例如循环水入口温度、循环水的温升、凝汽器水位、轴封蒸汽以及凝汽器的端差等因素对凝汽器真空的影响；然后分析了凝汽器真空下降的缘由以及处理措施，再提出了提高凝汽器真空的方法以及举措，最终得出结论。 关键词：凝汽器，真空下降，缘由分析，解决措施 凝汽器的工作特性主要以凝汽器的真空来衡量，关系到汽轮机能否平安有效的运行，也关系到汽轮机的运行经济性。凝汽器的真空削减会导致汽轮机的汽耗相应地提高。凝汽器的真空作为指标来衡量，其工作性能干脆影响整个汽轮机组的平安性、牢靠性、稳定性和经济性。 凝汽式汽轮机产生真空的缘由有以下几个方面：一是依靠汽轮机排气在凝汽器内快速凝聚成水，体积急剧缩小而形成的；二是依靠射水抽汽器连续抽出凝汽器内的不凝聚气体。 依据目前凝汽器的运行阅历可知，凝汽器的真空削减会导致汽轮机的汽耗相应地提高；随着凝汽器真空的下降，不仅会导致排汽缸温度提高，引起汽轮机轴承中心发生移位，当凝汽器真空过低时还会引起汽轮机组发生剧烈振动而损害设备。此外，当凝汽器真空发生下降时，须要提高蒸汽流量来保证机组正常运行，但蒸汽流量的提高会使轴向推力增大，让轴承负荷超标而导致汽轮机出现异样。因此，针对影响凝汽式汽轮机真空度的因素，探讨提高机组真空度的对策特别重要。 1.影响凝汽器工作的因素 1.1凝汽器中存在的空气对凝汽器真空的影响 在凝汽器中，由于真空系统不能肯定严密而从外界漏入空气，以及蒸汽中所含的不凝聚气体在凝聚时被析出，会使冷却水管表面形成一层空气膜而降低了传热效果，影响蒸汽的冷却放热。在凝汽器中空气含量越大，对蒸汽的放热影响也越大。汽轮机排气在凝聚初期空气含量相对很小，在蒸汽进入管束渐渐凝聚的过程中，空气含量相对不断增加，使蒸汽放热渐渐恶化。 1.2 凝聚水的过冷却 汽轮机排汽在进入凝汽器时，因空气含量微小，蒸汽在凝汽器中的热交换过程可看作是纯蒸汽与水之间的传热过程，当蒸汽放出气化潜热后，仍保持其饱和温度不变的状态下凝聚成水，所以凝聚水的温度在理论上应等于凝汽器压力下的饱和温度。但事实上由于凝汽器的构造和运行上存在的问题，凝聚水的温度低于凝汽器喉部压力下的饱和温度，这种现象称为凝聚水的过冷却。过冷却存在的缘由有三：一是凝汽器铜管排列不好，缺乏回热通道，管束布置太密，使得蒸汽在进入凝汽器时与冷却水有充分的接触机会。二是凝汽器内积存空气。凝汽器积存空气，使凝汽器内空气分压力上升，真空降低，排气压力上升，在冷却水管表面上会形成传热效果不良的空气膜而影响传热效果。在凝汽器热负荷和冷却水出口温度不变的状况下，凝汽器端差是否增大，是推断凝汽器内是否积存空气的重要依据。三是凝汽器内凝聚水位过高而导致过冷却。 2 凝汽器真空下降的缘由分析及对策 2.1真空急剧恶化的缘由分析及对策 2.1.1循环水中断 当发生厂用电中断、循环水泵电机跳闸或者循环水管爆裂等现象时，都可以导致循环水中断，造成真空下降。为保证循环泵的正常运行以及机组的平稳，保持备用循环水泵的正常。这样当一台循环水泵发生故障时，可用另一台循环泵作备用，提高了系统运行的稳定性。 2.1.2轴封供汽中断 当轴封蒸汽压力调整阀失灵或者汽封系统进水等缘由都会使轴封供汽中断，这样导致大量空气漏入排汽缸，使凝汽器真空急剧下降。 2.1.3凝汽器故障 当凝汽器铜管泄漏导致大量循环水进入凝聚水系统、凝聚水故障时等因素都可以造成凝汽器满水而导致真空下降。 2.1.4真空系统大量泄漏 当真空系统管道或阀门零件发生损坏时引起大量空气漏入凝汽器，真空急剧下降。这时应尽快找出泄漏处，设法实行应急检修措施堵漏。 2.2真空缓慢下降的缘由分析及对策 真空缓慢下降常常发生，一般对机组的平安运行威逼较小，而检查缘由却较为困难。 2.2.1真空系统不严密 这一故障通常表现为汽轮机同一负荷下的真空值比正常时低，并稳定在某一真空值，随着负荷的上升凝汽器真空反而上升。真空系统严密程度与泄漏程度可以通过定期的真空系统严密性试验进行检验。若确仔细空系统不严密，则要细致地找出泄漏处，可用蜡烛或专用的检漏仪器检测，并刚好消退。 2.2.2凝汽器水位高 凝汽器水位上升，往往是因为凝聚水泵运行不正常或水泵有故障，使水泵负荷下降所致。必要时启动备用水泵，将故障泵停下进行检修。若检查出凝聚水硬度大或加热器水位高，可以推断凝汽器或加热器铜管裂开导致凝汽器水位上升。此外凝聚水再循环门也能造成凝汽器水位高，应多方面综合考虑。 2.2.3循环水量不足 相同负荷下（指排汽量相同），若凝汽器循环水出口温度上升，即进出口温差增大，说明凝汽器循环水量不足，应检查循环水泵工作有无异状，检查循环水泵出口压力、凝汽器水室入口水压和循环水进口水位，检查进口滤网有无堵塞。 2.2.4真空泵工作不正常或效率降低 这种状况可看出凝汽器端差增大，主要检查真空泵的水箱液位是否正常，工作水温是否正常、凝汽器真空系统严密性如何，有条件可试验真空泵的工作实力和效率。 2.2.5 凝汽器铜管结垢 凝汽器铜管结垢，致使汽水热交换效率降低，端差增大，凝汽器真空降低。 真空降低对机组的影响，主要表现为以下几个方面：其一是当汽轮机的排汽压力、温度上升，蒸汽在机内的可用焓降削减，蒸汽在凝汽器中的冷源损失增大，机组效率下降，机组出力削减。其二是真空降低，要维持机组负荷不变，需增加蒸汽流量，引起末级叶片可能过负荷，轴向推力增大，推力瓦温度上升，严峻时可能烧毁推力瓦。其三是凝汽器真空下降较大而排汽温度上升较高时，将使排汽缸及低压轴承座等部件受热膨胀，引起机组中心偏移，可能发生振动。其四是由于排汽温度上升，可能引起凝汽器冷却水管胀口松动，破坏凝汽器冷却水管严密性。其五是排汽的体积流量削减，对末级叶片工作不利。所以，了解凝汽器真空下降可能产生的缘由和后果，才能确保刚好精确地对故障进行处理。 3提高机组的真空，总结出以下几个方面。 3.1合理的补充循环水 无论什么形式和容量的凝汽式机组的凝汽器真空都与进入凝汽器的循环水的温度有较大的关系。冬季在较小的循环水流量下就可达到最佳真空；相反，夏季要较大循环水流量才能达到最佳真空。因此，在不同季节及负荷下，循环水系统的优化可以通过循环水泵的投运台数的合理组合来达到系统优化运行的目的。在相同的循环水流量下，循环水温偏高会导致凝汽器真空偏低。对于采纳闭式循环水系统的机组而言，循环水的补充水比从冷却塔流出的循环水的温度低510，因此对于补充水水源相对足够的电厂，可以通过适当增加循环水的补充水量以降低凝汽器的循环水入口温度，以提高凝汽器的真空。 3.2保持抽气设备运行良好 抽气设备的主要功能是连续而刚好地将凝汽器中的非凝聚性气体抽出，以保证凝汽器内良好的换热条件，形成所须要的真空。因此，抽气设备的工作状况必定会对凝汽器的压力有所影响。 3.3清除各处污垢 结垢可使凝汽器冷却管内的阻力损失增大，清除污垢，即强化传热。在机组正常运行期间定期做好凝汽器胶球清洗工作，保持铜管的清洁干净。另一方面利用机组大修期间对凝汽器铜管进行清洗。将附着在铜管上面的垢，污泥进行清洗。此外，选用水质较优的循环水，也是防止凝汽器管结垢的重点。当循环水藻类，细菌过多时，应刚好投加杀菌剂，防止微生物聚集生长。 4.结束语 当机组在运行过程中出现真空下降趋势，首先排查真空系统是否有漏气点、真空破坏阀水封是否缺水、轴封蒸汽压力是否过低，然后检查真空泵是否正常工作、凝聚水水位是否太高等，最终依据排查的详细缘由采纳相应的措施进行处理，以求使凝汽器的真空复原，提高机组运行平安性、高效性和经济性。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页