凝汽器真空下降的原因分析及處理

摘要：由于凝汽器真空度下降使汽輪機組運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性降低。根據(jù)相關參數(shù)的變化和電廠運行檢修規(guī)程，提出相應的處理方法，以保證機組在合理的背壓下運行， 提高機組運行的安全性、 可靠性、 穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。 通過對汽輪機凝汽器真空度下降原因的分析，提出具體的處理措施。

關鍵詞：凝汽器；真空度；原因分析；處理措施

0 引言

南京鋼鐵聯(lián)合股份有限公司自備發(fā)電廠，主要由4臺220t/h鍋爐及4臺60MW凝汽式汽輪機組成，每臺汽輪機配備一臺凝汽器。凝汽設備是凝汽式汽輪機組的一個重要組成部分，而凝汽器真空度是汽輪機運行的重要指標，也是反映凝汽器綜合性能的一項主要考核指標。凝汽器的真空水平對汽輪發(fā)電機組的經(jīng)濟性有著直接影響，如機組真空下降1%，機組熱耗將要上升0.6%～1%。因此保持凝汽器良好的運行工況，保證凝汽器的最有利真空，是每個發(fā)電廠節(jié)能的重要內(nèi)容。因此有必要分析機組凝汽器真空度下降的原因，找出處理措施。

1 汽輪機凝汽器真空度下降的主要特征：

1.1 排汽溫度升高；

1.2 凝結水過冷度增加；

1.3 真空表指示降低；

1.4 凝汽器端差增大；

1.5 機組出現(xiàn)振動；

1.6 在調(diào)節(jié)汽門開度不變的情況下，汽輪機的負荷降低。

2 汽輪機凝汽器運行中真空下降的原因分析及措施

2.1 循環(huán)水量中斷或不足

循環(huán)水中斷的原因可能是：循環(huán)水泵或其驅(qū)動電機故障；循環(huán)水吸水口濾網(wǎng)堵塞，吸入水位過低；循環(huán)水泵軸封或吸水管不嚴密或破裂，使空氣漏入泵內(nèi)等。循環(huán)水中斷時，應迅速卸掉汽輪機負荷，并注意真空降到允許低限值時（600mmHg）進行故障停機。

引起循環(huán)水量不足的原因有：（1） 若此時凝汽器中流體阻力增大，表現(xiàn)為循環(huán)水進出口壓差增大，循環(huán)水泵出口和凝汽器進口的循環(huán)水壓均增高，冷卻塔布水量減少，可斷定是凝汽器內(nèi)管板堵塞，此時可采用停機清理的辦法進行處理。（2） 若此時凝汽器中流體阻力減小，表現(xiàn)為循環(huán)水進出口壓差減小，循環(huán)水泵出口和凝汽器出口循環(huán)水壓均增高，冷卻塔布水量減少，可斷定是凝汽器循環(huán)水出水管部分堵塞，應及時疏通。

2.2 循環(huán)水溫升高

本廠采用冷卻塔的閉式循環(huán)供水系統(tǒng)，水溫冷卻主要取決于冷卻水塔的工作狀況。由于飛散及蒸發(fā)損失，循環(huán)補充用水是較大的，及時補充冷水是保持冷卻水塔有效降溫的重要方面，應定期檢查冷卻塔內(nèi)的分配管是否正常，出水是否完好，這些因素都直接影響水的分布均勻性，影響其散熱性能，通過每年清洗墊料，真空可恢復2%-3%，這樣降低凝汽器進口水溫是提高真空的有效途徑，這比提高循環(huán)水量更為有效?？梢?，循環(huán)水溫度對真空影響是很重要的。

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(tài)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。軸封失汽，常由軸封汽壓自動調(diào)節(jié)失靈或手動調(diào)節(jié)不當引起，都應開大調(diào)門，使軸封汽壓力恢復正常，當軸封汽量分配不均引起個別軸封漏入空氣時，應調(diào)節(jié)軸封汽分配門，重新分配各軸封汽量，汽源本身壓力不足，應設法恢復汽源，軸封汽不足或中斷在處理過程中，應關閉軸封排汽門。

2.4射水抽氣器故障

本廠采用射水抽氣器，射水抽氣器工作不正常的原因和處理原則如下：（1） 冷卻水量不足，使射水抽氣器內(nèi)同時充滿沒有凝結的蒸汽，降低了噴嘴的工作效率。此時應打開冷卻水補水門，保證射水箱內(nèi)有充足的冷卻水。（2） 射水抽氣器滿水，水從射水抽氣器排氣管噴出。（3） 噴嘴磨損或腐蝕，使射水抽氣器工作變壞。此時，射水抽氣器的用水將增大，通過冷卻器的主凝結水的溫升也增大。發(fā)生上述情況，應迅速進行處理，啟動備用射水抽氣器。

2.5 凝汽器熱負荷過高障

由于機組主蒸汽管自動主汽門前、調(diào)節(jié)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(huán)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(tǒng)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 凝汽器滿水凝汽器汽側(cè)空間水位過高引起真空下降的原因

造成凝汽器滿水的可能原因如下：（1） 凝結水泵故障。（2） 凝汽器銅管破裂，此時凝結水水質(zhì)惡化。（3） 備用凝結水泵的進出口閥門關閉不嚴或逆止閥損壞，水從備用泵倒流回凝汽器內(nèi)。（4） 正常運行中誤將凝結水再循環(huán)門開大。

2.7 凝汽器冷卻面結垢或腐蝕，傳熱惡化

當凝汽器內(nèi)銅管臟污結垢時，將影響凝汽器的熱交換，使凝汽器端差增大，排汽溫度上升，此時凝汽器內(nèi)水阻增大，冷卻通流量減小，冷卻水出入口溫差也隨之增加，造成真空下降。凝汽器冷卻面結垢的主要原因是循環(huán)水水質(zhì)不良，在銅管內(nèi)壁沉積了一層軟質(zhì)的有機垢或結成硬質(zhì)的無機垢，嚴重地降低了銅管的傳熱能力，并減少了銅管的通流面積。當結垢過多，真空過低時，就必須停機進行清洗。

2.8 凝汽器水側(cè)泄漏

凝汽器銅管泄漏，是凝汽器最常遇到的故障之一。凝汽器銅管泄漏，將使硬度很高的冷卻水進入凝汽器汽側(cè)，凝汽器水位升高，真空下降，此外還使凝結水質(zhì)變壞，造成鍋爐和其它設備結垢和腐蝕，嚴重時可導致鍋爐爆管。確認凝汽器銅管泄漏時應立即對銅管做堵管處理。

2.9 凝汽器真空系統(tǒng)不嚴密，汽側(cè)泄漏導致空氣涌入

真空系統(tǒng)不嚴密，不凝結的氣體從外部漏入處于真空狀態(tài)的部位，最后泄漏到凝汽器中，過多的不凝結氣體滯留在凝汽器中影響傳熱，使真空異常下降。當汽輪機排氣溫度與凝汽器出口循環(huán)水溫的差值增大、凝結水過冷卻度增大，此時應立即查找漏氣原因和漏氣點并予以消除。

3 結論

總之，影響汽輪機凝汽器真空的因素來自很多方面，例如真空嚴密性差，軸封系統(tǒng)欠合理，軸封漏氣量多，凝汽器熱負荷過高，循環(huán)水量不足，冷卻水溫高等均可使真空難以達到理想的水平。對可能引起汽輪機凝汽器真空度系統(tǒng)故障的因素定時檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時查明原因采取措施予以解決，確保機組的安全經(jīng)濟運行。

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[4]鄒玉波.凝汽輪機真空下降的原因分析及預防.熱電技術. 2004

作者簡介：

孫雷，工作單位：南京鋼鐵股份有限公司，公輔事業(yè)部，檢修作業(yè)區(qū)。