火力发电厂凝汽器真空下降的原因及处理方法分析

1 概述

火力发电厂中汽轮机凝汽器真空是衡量机组经济性的重要指标，凝汽器真空过高或过低，不仅影响汽轮机的效率，而且也会影响汽轮机的安全，一般的大型汽轮发电机组都设有凝汽器真空低跳闸保护，因此，在热力发电厂中是一个受到高度重视的指标。研究这个课题，对于提高汽轮发电机组的经济性具有积极的影响。

2 汽轮机凝汽器运行中真空下降的原因分析

影响汽轮机凝汽器真空的因素有很多很多，因为与真空有关的系统、设备众多。主要有机组负荷的影响、凝汽器漏入空气的影响、循环水流量及温度的影响、凝汽器真空泵出力的影响、低压轴封压力的影响、凝汽器水位及凝汽器铜管冷却效果的影响，下面就上述主要原因加以分析讨论。

2.1 机组负荷的影响

机组负荷升高，相应的汽轮机低压缸排汽量越大，凝汽器热负荷越高，凝汽器真空也会随之下降，如果凝汽器真空下降到一定的数值，一般情况下都要限制机组出力，降低机组负荷，借以维持凝汽器真空。相反，机组负荷降低，凝汽器真空就会升高。还有在相同的机组负荷下，高、低压加热器的投停，也会影响凝汽器的真空。

2.2 凝汽器漏入空气量的影响

凝汽器漏入空气是热力发电厂中最常见的也是最头疼的问题之一。凝汽器漏入空气，由于空气不凝结，又是热的不良导体，使凝汽器换热效果大大降低，从而降低了机组的经济性。由于连接到凝汽器的管道、加热器很多以及凝汽器表面很大，整个凝汽器及其系统漏入空气的几率很大。

2.3 循环水流量及温度的影响

循环水作为汽轮机低压缸排汽的冷却介质，其温度、流量对低压缸排汽温度的影响以及对凝汽器真空的影响是举足轻重的。正常运行中，循环水温度主要受环境温度、风力的影响，环境温度越高、风力越小，那么，循环水在冷水塔淋水盘下落的过程中，被风带走的热量越少，换热效果越差，循环水温降越小，也就是说，循环水温度下降的越少，循环水温度越高，进入凝汽器后，在凝汽器相同的冷却效果下（即循环水在凝汽器的温升一定的情况下）循环水出水温度升高，其对应的低压缸排汽温度升高，引起凝汽器真空下降。

2.4 凝汽器真空泵出力的影響

凝汽器真空泵出力的大小表示了真空泵抽吸空气和其他不凝结气体的能力，出力越大，抽吸能力越强，使凝汽器能够维持的真空也就越高。反之，能够维持的真空也就越低。决定真空泵出力大小的因素很多，除真空泵的功率因素外，对于机械水环式真空泵，主要还有真空泵分离箱水位、冷却器的冷却效果等等。

2.5 轴封压力的影响

汽轮机轴封大多都采用迷宫式，汽轮机低压轴封蒸汽通过低压缸轴封形成迷宫式汽封，从而使外界空气不能漏入凝汽器内，防止低压缸因漏空气而降真空。低压轴封蒸汽需要一定的压力和温度，低压轴封蒸汽压力过高会使轴封蒸汽外漏和内漏，外漏影响环境、造成汽轮机润滑油中进水，内漏过多也会使真空下降。

2.6 凝汽器水位及凝汽器铜管冷却效果的影响

凝汽器水位过高，减小了汽轮机低压缸排汽空间，减小了换热面积，从而使低压缸排汽温度升高，凝汽器真空降低。另外，凝汽器水位过高，还会造成凝结水过冷，降低机组的经济性。凝汽器水位过低，会影响凝结水泵的安全运行，因此，凝汽器要保持一定的水位，过高或过低都是不可取的。而凝汽器铜管内结垢较多造成冷却效果下降也会影响真空。

3 解决问题的方法和措施

运行中凝汽器真空下降的原因有很多，上面已经作了分析，针对上述运行中凝汽器真空下降的因素，提出以下措施或解决方法：

3.1 针对机组负荷的影响

显而易见如果凝汽器真空降低到一定的极限，则应降低机组负荷，以维持凝汽器的最低真空。

3.2 针对凝汽器漏入空气量的影响

通过上面的分析可知，凝汽器漏入空气的点、面很多，只要查到漏入点，将漏入点堵死，问题就可解决。

3.3 针对循环水流量及温度的影响

循环水温度受气候、天气的影响很大，这是我们无法改变的。但是，我们可以通过改变冷水塔、循环水泵的运行方式加以弥补。如在夏天，我们可以通过加开循环水泵，增大循环水流量来弥补循环水温度高的影响。在冬天，凝汽器真空很高的情况下，减少运行循环水泵台数，节约厂用电。在循环水泵事故跳闸的情况下，循环水流量急剧下降，凝汽器真空也会急剧下降，这种情况，应立即确认泵出口蝶阀关闭，否则，立即就地手动关闭，同时，立即启动备用循环水泵、备用凝汽器真空泵，通过机组RB自动快速减负荷，否则，手动跳闸磨煤机，关小汽轮机调速汽门，快速减低机组负荷，以维持凝汽器真空在机组保护跳闸值以上。

3.4 针对凝汽器真空泵出力的影响

根据对凝汽器真空泵出力的影响分析，一旦真空泵出力下降，则应检查真空泵分离箱的水位是否正常，否则，通过对分离箱补水或放水，是分离箱水位维持在正常范围内。如真空泵分离箱温度过高，则应增大其冷却水流量，降低冷却水温度，使分离箱温度维持在正常范围内。国华沧东电厂#4机组真空泵系统冷却水加入了空调冷冻水源，在夏季时投运，对改善真空泵运行工况和提高凝汽器真空方面都取得了比较明显的效果。

3.5 针对低压轴封压力的影响

通过对轴封压力的影响分析，可以看出，轴封压力应维持在一定水平上，如轴封压力过低，可以通过开大轴封汽源（一般有冷再供汽、辅汽供汽、主蒸汽供汽等），提高轴封压力。正常运行中，一般靠高压轴封漏汽供至低压轴封，上述三种汽源只起辅助备用。但是，一旦机组跳闸，高压轴封漏汽、冷再供汽、主蒸汽供汽汽源将会失去，需要立即就地打开辅汽供轴封用汽，以保证轴封压力。

3.6 针对凝汽器水位及凝汽器铜管冷却效果的影响

凝汽器水位的调整主要通过凝汽器补水来调节，如果凝汽器补水来调节阀故障，则应通过其调节阀的旁路阀手动调节。水位过高，关闭补水，水位过低，开大补水，保证凝汽器水位维持在正常水位。平时运行时应按照规定投入胶球清洗系统，保持铜管的清洁度，防止冷却能力下降。

4 结束语

热力发电厂实际的工作中，影响凝汽器真空的因素很多，也很复杂，一般会有多个因素共同影响，解决问题的方法也很多，主要还是根据现场的实际情况，采取灵活多样的方法，解决生产现场中存在的实际问题。以上通过对凝汽器真空下降的原因分析，找出了解决问题的方法，希望可以对实际工作有所帮助。

参考文献：

山东电力技术（1997.5）

汽轮机设备---华北电力大学

作者简介：

神华河北国华沧东发电有限责任公司 姜峰 性别-男 年龄-28 毕业院校：沈阳工程学院 学历：本科 专业：热能与动力工程