汽輪機真空度下降故障及防范措施研究

郭海波

（山西晉煤華昱煤化工有限責(zé)任公司，山西晉城 048000）

0 引言

汽輪機的真空運行具有較高的經(jīng)濟性，能夠有效節(jié)約企業(yè)的生產(chǎn)成本。一旦汽輪機出現(xiàn)真空度下降故障，將會大大降低汽輪機的運行效率，增加生產(chǎn)成本。如果汽輪機出現(xiàn)真空度下降故障后，仍然按照原有負荷運行，將會提升汽輪機的軸向推力，導(dǎo)致軸承部位的溫度升高，嚴重時將會燒毀汽輪機的零部件，因此需做好汽輪機真空度下降故障的防范工作。

1 汽輪機真空度下降的故障分析

汽輪機真空度下降故障包括急劇下降和緩慢下降兩種表現(xiàn)，不同類型的故障出現(xiàn)原因與排除方法有所差異，需要運維人員合理應(yīng)用。

1.1 急劇下降故障分析

（1）循環(huán)水中斷。運維人員需要根據(jù)循環(huán)水泵的不同表現(xiàn)，分析故障原因及排除方法。如果循環(huán)水泵的電機電流與水泵出口壓力數(shù)值均為0，表明循環(huán)泵出現(xiàn)跳閘問題，可以通過啟動備用循環(huán)水泵的方式恢復(fù)循環(huán)水的供應(yīng)；如果循環(huán)水泵的電機電流與水泵出口壓力急劇下降，表明循環(huán)水泵本身存在故障，可以通過啟動備用循環(huán)水泵的方式恢復(fù)循環(huán)水的供應(yīng)，同時應(yīng)檢修故障循環(huán)水泵。

（2）軸封供汽中斷。運維人員需要根據(jù)軸封供汽壓力，分析汽輪機真空度下降故障原因，高效排除故障。軸封供汽壓力數(shù)值不超過0，則表明軸封供汽中斷問題出現(xiàn)，運維人員需要開啟軸封汽調(diào)節(jié)閥的旁路閥，分析調(diào)節(jié)閥是否出現(xiàn)閥芯脫落問題。

（3）凝汽器滿水。凝汽器滿水問題出現(xiàn)的原因在于銅管泄漏，運維人員需要開啟備用凝結(jié)水泵，將凝汽器內(nèi)的水排出，確保熱井液位處于正常范圍。如果凝結(jié)水的硬度較大，也會導(dǎo)致銅管泄漏問題的出現(xiàn)，運維人員需要立即關(guān)閉凝汽器，進行凝結(jié)水的更換[1]。針對銅管泄漏問題，運維人員應(yīng)拆開凝汽器前后封頭，往殼程中注水，觀察銅管管口泄漏情況并進行標記，如果少量銅管泄漏可用堵頭封堵，如果有大量銅管泄漏就需要更換銅管。

1.2 緩慢下降故障分析

（1）循環(huán)水水量不足。如果凝汽器的循環(huán)水水量不足，將會加大機組進出口在同一負荷下的溫差，導(dǎo)致汽輪機出現(xiàn)真空度下降故障。循環(huán)水水量不足問題出現(xiàn)的根本原因在于凝汽器堵塞，針對不同故障原因，運維人員需要采用不同的故障處理方法：如果銅管內(nèi)壁含有大量泥垢、循環(huán)水填料等固體雜物，需對凝汽器管程進行物理清洗；如果銅管內(nèi)壁附著大量沖洗不下的結(jié)垢物，需對結(jié)垢物進行化驗分析，然后對管程進行化學(xué)清洗，化學(xué)清洗過程中應(yīng)加入緩蝕劑，防止銅管腐蝕；如果凝汽器因生產(chǎn)需求無法停運檢修，可以通過調(diào)整兩級射汽抽氣器操作來提高真空度。

（2）空氣進入真空系統(tǒng)。如果汽輪機的真空系統(tǒng)存在泄漏問題，空氣將進入到真空系統(tǒng)，并逐漸降低汽輪機的真空度，引發(fā)真空度下降故障?？梢酝ㄟ^嚴密性試驗檢測空氣是否滲漏。另外，如果空氣進入真空系統(tǒng)內(nèi)將會導(dǎo)致凝結(jié)水冷度偏高、加大凝汽器的端差，運維人員也可以根據(jù)上述現(xiàn)象，分析是否存在空氣滲漏的問題。

（3）凝汽器水位較高。凝結(jié)水泵入口出現(xiàn)的氣化現(xiàn)象以及銅管破裂問題均會導(dǎo)致凝汽器水位升高，引發(fā)真空度下降問題。運維人員可以根據(jù)凝結(jié)水泵的電流大小分析是否存在氣化現(xiàn)象，一旦確認是氣化現(xiàn)象導(dǎo)致凝汽器水溫升高，則需要更換凝結(jié)水泵機械密封；可以根據(jù)凝結(jié)水硬度分析銅管是否出現(xiàn)滲漏問題[1]。

（4）兩級射汽抽氣器所用蒸汽品質(zhì)差。抽氣器所用蒸汽大量帶水，導(dǎo)致其抽氣效率下降，引發(fā)真空度下降和排汽溫度高問題。運維人員可以加大蒸汽疏水排放量或停運一級、二級主抽改用啟動抽氣器，觀察真空度和排汽溫度，一旦確認是蒸汽品質(zhì)原因引起的，則需要加大蒸汽疏水排放量、在蒸汽管道加汽水分離器或提高蒸汽品質(zhì)。

2 汽輪機真空度下降故障防范措施

針對汽輪機真空度下降故障的內(nèi)容及原因，企業(yè)需要做好設(shè)備和人員的管理工作，確保汽輪機各個器件的安全穩(wěn)定運行，并提高運行人員的操作能力，嚴格按照規(guī)范流程操作汽輪機，有效防范汽輪機真空度下降故障。

2.1 做好設(shè)備管理工作

通過上述分析可知，汽輪機的真空度下降故障涉及到較多的設(shè)備器件，這是因為汽輪機的真空系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜且分散，企業(yè)需要做好設(shè)備管理工作，保障所有真空系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運行，實現(xiàn)真空度下降故障的有效防范。下面主要介紹設(shè)備管理的要點，為運行人員開展設(shè)備管理工作提供參考。

（1）循環(huán)水供水設(shè)備的管理，運行人員需要定期檢查循環(huán)水泵的各項運行參數(shù)，保障其正常運行，主要檢查參數(shù)為冷卻水流量及壓力。

（2）運行人員需要保障軸封供汽壓力及熱井液位自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，確保調(diào)節(jié)閥動作準確可靠。同時，運行人員需要定期檢查軸封供汽壓力及熱井液位，確保兩者的數(shù)值符合標準要求，保障軸封系統(tǒng)和凝汽器的正常運行。另外，運行人員還需要對汽輪機的其他參數(shù)進行調(diào)節(jié)與控制：①軸端汽封間隙的合理，最大限度地控制汽輪機軸端的漏汽量，保障汽輪機的穩(wěn)定運行；②低壓汽封的溫度，保障汽封系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。如果運行人員在檢查中發(fā)現(xiàn)汽封系統(tǒng)存在異常狀況，需要立即查找異常部位和原因。

（3）提高對凝汽器的汽水設(shè)備重視，定期開展運行狀況的檢查，確保滲漏空氣問題能夠被及時發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)汽輪機真空度下降故障的有效防范。同時，在汽輪機運行期間，運行人員需要確保汽水系統(tǒng)化學(xué)補充水和凝汽器的有效連接，通過補充水的低溫特征，有助于凝汽器運行產(chǎn)生熱量的散失，保障凝汽器的穩(wěn)定運行。

（4）做好汽輪機的真空嚴密性試驗。如果運行人員在真空嚴密性試驗中發(fā)現(xiàn)真空系統(tǒng)存在滲漏問題，需要立即進行查漏和堵漏處理。常用的查漏方法包括鹵素檢漏法、真空灌水法以及氦質(zhì)譜檢漏法等，應(yīng)用最為廣泛且有效的方法為氦質(zhì)譜檢漏法。在此基礎(chǔ)上，運行人員需要保障汽輪機生產(chǎn)運行中低真空保護裝置的穩(wěn)定運行，對汽輪機真空度下降的故障進行報警，保障汽輪機的穩(wěn)定運行。

（5）做好凝汽器的清洗工作。運行人員需要定期清理凝汽器管壁以及水側(cè)，避免凝汽器銅管存在較多污垢。運行人員可以根據(jù)銅管內(nèi)部堵塞、結(jié)垢物類型選用物理清洗或化學(xué)清洗，化學(xué)清洗時應(yīng)根據(jù)結(jié)垢物成分選用藥劑，同時投加緩蝕劑防止銅管腐蝕。

在上述設(shè)備防范措施的基礎(chǔ)上，運行人員需要做好凝汽器真空度、凝結(jié)水硬度等各項參數(shù)的檢測與記錄工作，為汽輪機的運行管理提供參考依據(jù)，實現(xiàn)汽輪機真空度下降故障的有效防范[2]。

2.2 做好人員管理工作

在汽輪機運行期間，運行人員的正確操作行為也是防范真空度下降故障出現(xiàn)的關(guān)鍵途徑。企業(yè)管理人員需要做好操作人員的管理工作，制定完善的操作規(guī)程，規(guī)范運行人員的操作行為，并加強對運行人員的培訓(xùn)，提升其安全意識、質(zhì)量意識及崗位責(zé)任感，確保運行人員及值班人員能夠做好汽輪機的檢查及操作，實現(xiàn)真空度下降故障的有效防范。在操作規(guī)程方面，企業(yè)需要根據(jù)汽輪機操作規(guī)范，制定“五不可”原則，保障操作的嚴謹性和規(guī)范性。汽輪機操作“五不可”的具體內(nèi)容：不可以簡化操作流程；不可以根據(jù)自身的主觀評估或者工作經(jīng)驗進行操作；不可以存在僥幸心理；不可以在操作后遺忘設(shè)備檢查和操作流程檢查；不可以在操作中忽略設(shè)備檢查。

在人員培訓(xùn)方面，企業(yè)應(yīng)該在汽輪機投入運行之前對操作人員進行培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括汽輪機的運行原理、操作規(guī)程、檢查要點以及崗位工作職責(zé)等。在確保操作人員具備汽輪機管理的基本理論知識后，培養(yǎng)其崗位責(zé)任心及敬業(yè)精神，通過反面案例的展示，使操作人員認識到汽輪機真空度下降故障的危害，提高對汽輪機穩(wěn)定運行的重視，保障汽輪機運行狀況的有效監(jiān)管[3]。

3 結(jié)論

導(dǎo)致汽輪機真空度下降故障的原因比較多，這對企業(yè)運維人員的故障防范意識提出較高的要求。企業(yè)需要做好設(shè)備管理及人員管理工作，定期檢查并清理汽輪機的各個器件，為汽輪機的穩(wěn)定可靠運行提供保障。同時，企業(yè)還要規(guī)范運行人員的操作行為，通過管理制度和培訓(xùn)，引導(dǎo)其按照規(guī)范流程操作汽輪機，避免汽輪機真空度下降問題的出現(xiàn)。