汽輪機真空系統(tǒng)嚴密性降低的原因及解決措施分析

(廣州環(huán)投福山環(huán)保能源有限公司，廣州 511363)

1 真空嚴密性差的危害

如果說汽輪機的真空程度的嚴密性較差的話，那么就會出現(xiàn)各種危害，主要集中體現(xiàn)在以下三個方面：第一個方面是一旦真空嚴密性降低，那么就會有更多的空氣進入到真空系統(tǒng)中去，如果這些空氣沒有及時的被真空泵抽走的話，汽輪機的機組壓力與排汽溫度數(shù)值就會不斷攀升，致使汽輪機工作效率降低，最終導致能源消耗的增加，嚴重的情況就會影響到汽輪機的安全運行，大量的空氣進入到真空系統(tǒng)，此時就會拉低蒸汽與冷卻水的熱交換系數(shù)，從而出現(xiàn)氣體排出與冷卻水溫度差距較大。第二個方面是如果說進入到真空系統(tǒng)中的空氣能夠被及時的排出之外，但是此時需要抽氣器與真空泵相互的配合使用，這就會導致不必要的資源浪費。第三個方面是如果真空系統(tǒng)進入大量的空氣之后，此時冷凝器的冷度就會變大，從而讓水中的溶氧度攀升，久而久之就會對低壓設備有嚴重的腐蝕[2]。

真空系統(tǒng)的高低是與漏氣程度有關的，然而漏氣程度的高低又與負荷的大小有關?；谏鲜龅南嗷ビ绊懸蛩?，相關規(guī)章制度規(guī)定，在進行真空系統(tǒng)的嚴密性測試的試驗過程中，負荷的大小必須在規(guī)定額定負荷的八成之下進行。此時測試的真空降速應該不大于0.4 kPa/min，如果超所上述的數(shù)值，那么此時的試驗不合格。與此同時，如果說真空系統(tǒng)的壓強小于87 kPa，溫度數(shù)值高于60 ℃，那么這時候就要馬上停止進行試驗。

2 嚴密性降低的原因及特征

探究汽輪機的真空嚴密性降低的原因有幾大類，第一類是循環(huán)水的中斷；第二類是循環(huán)水量的不充足；第三類是后軸封供汽不足或中斷；第四類是抽氣器或者是真空泵未能正常工作；第五類是凝汽器熱負荷超出上限；第六類是凝汽器的水位超出上限；第七類是是凝汽器存在大量的水垢或者已經(jīng)被嚴重的腐蝕[3]。

2.1 循環(huán)水中斷

通過大量的現(xiàn)實情況分析可以看出循環(huán)水的中斷致使真空系統(tǒng)的急劇降低主要表現(xiàn)在：真空表的數(shù)值為零，在凝汽器的前端水泵側壓力不斷的減小，沒有水從冷卻塔噴出來。探析循環(huán)水可能出現(xiàn)的原因有：驅(qū)動電機不能正常的工作、循環(huán)水吸水端有異物堵塞、進水口的水位較低、循環(huán)水泵故障或者是密封不嚴。如果說循環(huán)水出現(xiàn)中斷，這時候需要及時的切掉汽輪機的負荷，一旦真空系統(tǒng)降低到極限數(shù)值，此時必須停機處理故障[4]。

2.2 循環(huán)水量不足

大量的文獻資料可以得出循環(huán)水量不足致使真空系統(tǒng)的降低主要表現(xiàn)在：循環(huán)水的出口與入口溫度相差較大。探析循環(huán)水量不足的原因：如果說凝汽器當中的流體阻力很大，此時循環(huán)水的進口與出口的壓力差也會增大，此時循環(huán)水泵與凝汽器兩者的出口循環(huán)水壓都在不斷的攀升，然而其冷卻水卻在不斷的降低，此時有可能是凝汽器內(nèi)部有堵塞。為了應對上述情況的發(fā)生，應及時的清洗凝汽器。循環(huán)水泵的供水量減少了，此時可以從水泵的入口吸進的壓力增大，泵內(nèi)的噪聲和沖擊聲也在快速的增加，上述的種種現(xiàn)象會導致真空程度不斷的降低，此時需要及時的排除相關故障。

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，凝結水過冷度增大，不但會使真空迅速下降，同時還會因空氣冷卻軸頸，嚴重時使轉(zhuǎn)子收縮。脹差向負方向變動，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。

2.4 抽氣器或真空泵故障

如果說抽氣器或者是真空泵未能正常的工作，這也可能會造成真空系統(tǒng)數(shù)值的降低。主要的特征可以表現(xiàn)為：循環(huán)水的出口溫度和排汽溫度之間相差巨大；抽氣器會不斷的有水蒸氣流出；凝結水的循環(huán)力度將會快速的增加。一旦抽氣器出現(xiàn)不正常運行的狀況，就必須及時的探究其主要因素：為主冷卻器中的冷卻水余量不充足，進而使得抽氣器內(nèi)部沒有足夠的水蒸氣，著就會拉低噴嘴的運行效率。在這種情況之下，必須及時的開放凝結水的循環(huán)系統(tǒng)，與此同時閉合除氧器的水門，特殊情況之下還要往凝結器中不斷的注入軟化水。如果說在冷卻器的管內(nèi)出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，那么這也會造成一部分的凝結水直接排出，這就使得凝汽器的排水系統(tǒng)故障，最終造成抽氣器的內(nèi)部存在大量沒有凝結的水蒸氣。如果說凝汽器的管道發(fā)生破裂或者是通水不暢的現(xiàn)象，那么此時也就使得抽氣器內(nèi)部充滿水，達到一定的上限時候，這部分的水分就會從抽氣器流出來。如果說噴嘴發(fā)生了一定量的磨損或者是腐蝕，這就會使得抽氣器的正常工作無法正常進展。這樣一來，抽氣器的用汽量不斷的攀升，進而讓凝結器的水溫不斷的增高，一旦上述情況發(fā)生，那么這就需要及時的應急處理，可以選擇啟動抽氣器或者是真空泵來進行應急處理。

2.5 凝汽器熱負荷過高

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 凝汽器冷卻面結垢或腐蝕，傳熱惡化

如果說凝汽器內(nèi)部的銅面上面存在大量的水垢，此時就會造成凝汽器的熱交換不順暢，從而加大凝汽器的端差，令一個方面也會造成排出氣體的溫度。在凝汽器的內(nèi)部的水阻就會變大，冷卻水的流量大大降低，最終使得冷卻水的溫度差不斷攀升，這樣一來就會使得真空系統(tǒng)不斷降低。凝汽器內(nèi)部銅面上的水垢對真空系統(tǒng)的影響不是短暫的，而是長期累計的，基于上述因素，在斷定凝汽器內(nèi)部是否有水垢生產(chǎn)的時候，可以從其之前的運行數(shù)據(jù)上開始入手。仔細分析造成凝汽器中的水垢形成的主要原因，不難發(fā)現(xiàn)主要是由于循環(huán)水的質(zhì)量較差，較差的水質(zhì)會導致其在銅管的內(nèi)壁上沉積一種無機物進而形成水垢，嚴重的水垢現(xiàn)象會致使銅管的熱傳遞效果極大的降低，從而降低了銅管的可用流通體積。一旦水垢的數(shù)量超于上限，那么就必須及時的停機進行相關的處理。

3 汽輪機真空度下降的預防措施

真空系統(tǒng)涉及的設備十分眾多，同時這些設備又是分散布置的，眾多的真空系統(tǒng)數(shù)值降低的事故案例仍然居高不下，因此有必要做好防止真空系統(tǒng)數(shù)值降低的應對預案。(1)定期、定時的對循環(huán)供水系統(tǒng)進行維護與保養(yǎng)，從而保證上述設備能夠始終在可控范圍之內(nèi)，與此同時保證冷卻水量和速度的合理性；(2)改善抽氣器的運行性能，及時對凝結器水泵、抽氣器等相關設備維修護理，保證他們能夠正常穩(wěn)定的運行；(3)如果說發(fā)生緊急情況，有必須要保證相關的軸封汽壓力自動切換裝置、凝汽器水位自動切換裝置、門動自動調(diào)節(jié)切換裝置要能夠可靠的投入，與此同時，還應該對相關的水位值、壓力信息值進行時刻的監(jiān)視；同時嚴格的控制上述的水位值、壓力信息值并對不正常的數(shù)據(jù)信息進行分析，在對負壓的管道進行相關的設計過程中，需要充分的顧及水分的膨脹問題，此時必須杜絕一切劇烈劇烈施工的情況出現(xiàn)，如果發(fā)現(xiàn)有漏氣或者是閥門方面的問題，必須及時的更換處理；(4)不斷的開展凝汽器中的蒸汽和誰設備的分析與監(jiān)視，有效的減少漏氣現(xiàn)象的發(fā)生；(5)由于汽水系統(tǒng)與凝汽器相互連接，其補水溫度過低，這樣通過吸收蒸汽的熱量能夠極大的降低凝汽器的溫度數(shù)值；(6)需要不斷的長期跟蹤汽輪機的真空嚴密性系統(tǒng)，不間斷的進行真空嚴密性試驗。如果說嚴密性試驗不符合相關的技術指標，那么就要及時對汽輪機進行真空系統(tǒng)逐一排查，針對漏點及時的堵漏處理。針對上述的堵漏操作方法多種多樣的，常用的堵漏方法有超聲波法、真空灌水處理法等；(7)如果發(fā)現(xiàn)運行過程中的凝結水質(zhì)量不合格，與此同時硬度數(shù)值由過大，這就可能是有某處地方發(fā)生了泄露，如果停下凝汽器之后，還不能快速的定位到泄露部位，此時有必要開展木屑堵口等操作，一旦木屑進入到水室，那么泄露部位就會被及時的堵上，進而保證水的硬度指數(shù)在正常的范圍之內(nèi)[5]。

4 結束語

通過以上的綜合分析不難看出，影響凝汽器真空的因素眾多復雜，所以只有熟悉掌握機組系統(tǒng)原理，才能做出準確分析判斷。