汽轮机凝汽器真空降低的原因及措施探析

王玉龙

摘 要：汽轮机作为电厂重要的运行设备，其运行的可靠性对于电厂安全生产至关重要。在汽轮机的组成部分中，真空系统发挥非常重要的作用。而一旦凝汽器真空降低，则会对汽轮机运行的安全性和经济性带来较大的影响，所以文中从凝汽器真实下降的危害入手，对凝汽器真空下降的现象及原因进行了分析，并进一步对改善机组真空的措施进行了具体的阐述。

关键词：凝汽器真空下降；原因分析；处理

前言

在当前电厂生产运行过程中，汽轮机真空系统具有不可或缺性，而一旦运行过程中凝汽器真空下降，则会导致汽轮机的热量消耗增加，汽耗增大，同时出力降低，影响机组整体运行的经济性和安全性。而且实际机组运行过程中，导致凝汽器真空下降的原因较多，而且发生的也较为频繁，所以需要针对诸原因进行深入的分析，并采取切实可行的预防措施，确保机组稳定、安全的运行。

1 凝汽器真空下降的危害

1.1 凝汽器的真空一旦降低，而会直接影响到蒸汽的做功能力，不仅使蒸汽流量增加，而且叶处所承载的负荷也会过大。

1.2 在凝汽器真空下降时，机组轴向推力和位移都会增大，甚至还可以导致推力瓦出现过负荷磨损的情况发生。

1.3 凝汽器真空下降时，会使低压缸的排汽温度出现升高的情况发生，而随着排汽温度的升高，低压缸也会处于高温度状态下，从而导致低压转子出现热膨胀及热变形。严重时还会导致低压缸的中心线出现不同程度的变化，导致机组振动的同时，还由于低压缸动静间隙过小而导致动静摩擦增大，从而发生事故。

1.4 当凝汽器出现真空下降时，这时出入口处的循环水温度则会出现升高的情况，而无论凝汽器出口是钢管还是铜管，其在受热情况下都会出现管口膨胀的情况，而一旦温度降回来，则会出现管口松动，从而导致凝汽器出现泄露，这时就需要根据泄露量的多少来决定是在机组运行的状态下进行处理，还是进行停机处理，而一旦需要停机处理，则会导致停机事故发生。

1.5 而当真空下降时，低压缸末级叶处的工况则会与设计工况出现较大的偏差，叶片流量大幅度降低，这就导致末级叶处不可避免的会出现脱流或是漩涡发生，特别是有大的激振力产生，从而导致叶片出现颤振现象，使叶片发生不同程度的毁损。

2 凝汽器真空下降的现象

当凝汽器出现真空下降时，则其真空表的指示会有下降的情况发生，而与之相对应的低压排汽缸温度也会相对应的升高。而一级凝结水泵的入口水温也会出现不同程度的升高状况。而机组方面则会出现负荷下降，轴承振动幅度增大，出现异常声响，轴向位移及推力瓦温度发生变化等种种异常情况。

3 凝汽器真空低的原因分析

3.1 真空系统空气渗漏。凝汽器真空系统有空气渗入时，往往是通过两个途径进入的，首先是由于机组真空系统存在着不严密的，其次是空气随同蒸汽一起进入到凝汽器中，相对于真空系统不严密而进入到凝汽器的空气来讲，随同蒸汽进入到凝汽器的空气则较少，所以真空系统空气渗漏多是由于在机组负压状态各部件严密性不够而导致的渗漏。另外凝汽器真空度管道还会受到给水加器、低压缸、汽轴封及向空排气气密性等多方面的影响。

3.2 循环水系统凝汽器真空除了受空气渗漏的影响外，还与循环水流量、进水温度及传热效果等有关。（1）冷却水进口温度。如果在相同条件下，当冷却水进口温度较低时，则相对应的排汽温度也会呈现较低的状态，所以凝汽器的真空就会处于较高的水平。（2）冷却水量。而在汽轮机负荷和冷却水温度都处于不变的情况下，这时通过增加冷却水量则会有效的降低冷却水的温度，确保了换热的效果，使凝汽器真空度得到有效的保障。（3）凝汽器端差δt的影响。凝汽器压力下的饱和温度与凝汽器冷却水出口温度之差称为端差。端差是反映凝汽器热交换状况的指标，其主要与凝汽器铜管表面的清洁程度有关，即铜管传热越强端差越小。因此必须尽量减小凝气器端差，以提高凝汽器真空。

3.3 真空系統真空泵工作水压力低、水量不足或增加过多，都可能导致真空泵抽吸能力的下降，造成凝汽器真空的降低。因此必须对真空泵工作水压力和流量进行合理控制，以维持正常的抽吸能力，保证凝汽器的正常真空。

4 改善机组真空的措施

4.1 提高真空系统的严密性

在停机时定期对喉部以下凝汽器汽侧和真空系统进行灌水检漏，消除喉部、管道接头、水位计连通接头、凝结水泵轴端密封装置等处的漏汽点；根据负荷的变化，经常调整汽轮机轴封压力；经常检查负压系统的阀门，防止泄漏。机组运行中采用氦气检漏仪检漏等方法做好真空系统查漏工作，对漏点及时彻底处理。而且目前应用氦气检漏仪查漏，使用过程中发现氦气检漏仪灵敏度好，对真空系统细微的漏点都能检出，基本能达到不漏检，效果明显，对机组的安全、经济运行打下坚实的基础。

4.2 设备变更

由于在汽轮机组过行时，循环水进水二次滤网都是从正面进水的，而循环中由于存在杂物，所以极易导致二次滤网发生堵塞，同时也容易导致压差过大。因此对进水滤网进行改造，将其改造为冷却塔前池补水滤网，这样可以有效的避免正面进水所存在的弊端，提高凝汽器的性能。同时还需要对于容易出现漏空气的设备进行必要的更换，有效的提升压力容器的安全性，降低真空系统的泄点，确保真空度。

4.3 改善轴封系统

如某厂#5、#6机低压轴封原设计二路准57mm管进汽、一路准57mm管回汽，回汽管明显不够，造成轴封冒汽。在大修时对轴封系统进行改造，使低压轴封回汽放大到准89mm管。改造后运行情况较好，解决了因保证轴封汽不外冒将低压轴封汽压力调整得较低，从而造成低压轴封处泄漏而影响真空的情况。

4.4 清洗受热面

冷却面结垢对真空度的影响是逐步积累和增强的，结垢可使凝汽器的阻力损失增大，从而影响凝汽器换热效果。所以我们定期对凝汽器进胶球清洗系统的维护运行管理，另外，机组停运时及时对水室及铜管进行冲洗清理，加强换热效果。

4.5 降低冷却水温

降低凝汽器进口冷却水温是提高真空度的有效途径。由于飞散及蒸发损失，冷却补充用水较大，及时补充冷水是保持冷却塔有效降温的重要措施。定期检查冷却塔内的分配管是否正常旋转，出水是否顺畅，填料层是否有泥垢等。

4.6 循环水泵的经济调度

改变冷却水量，可改变吸热量。某厂安装时每台机组配置了2台同型号高低转速的循环水泵，根据冷却循环倍率的要求，配合出口配蝶阀，根据不同季节和机组功率的变化调节水量，利用可切换循环泵的转速调整循环水泵的出力，以达到合适的真空度及节电效果。

5 结束语

在当前电厂运行过程中，汽轮机真空系统发挥着非常重要的作用，其运行好坏与机组的安全和经济运行息息相关，所以确保真空系统的稳定运行至关重要。在实际运行过程中，真空系统极易出现一些小故障，而且故障的发生过程也较为缓慢，不易被发现，所以应加强检查的力度，及时发现安全隐患，并对其进行处理，降低故障停机事故发生的机率。而对于真空度下降的情况，则需要及时查明原因并采取切实可行的措施，使机组的安全运行得以保障。

参考文献

[1]唐莉萍.电厂热力设备运行中等职业教育国家规范教材[M].北京：中国电力出版社，2006.

[2]王国清.汽轮机设备运行[M].北京：中国电力出版社，2005.