凝汽器抽真空系统研究与性能优化

（广东粤电大埔发电有限公司，广东梅州市，514265） 余 概

1 引言

在切实考虑凝汽器抽真空系统实际运行情况的基础上，对其设计和运行阶段表现出来的主要问题进行了有效分析，然后在此基础上提出了针对性较强的优化改进措施，通过讨论，可以为凝汽器的运行优化与改善提供一些有意义的参考和借鉴。

2 凝汽器及其抽真空系统概述

现实中，依据出口排气压力的不同，可将凝汽器进一步细分为单背压凝汽器和双背压凝汽器两类。如果凝汽器中所有低压缸的排气压力一致，那么则称这种凝汽器为单背压凝汽器；反之，如果存在两个不同的排气压力情况，则称之为双背压凝汽器。在实际工作中，双背压凝汽器因为其平均背压低于同等情况下的单背压凝汽器，所以可以显著提升机组运行的经济性，因而在生产实践中取得了更为广泛的应用。

凝汽器分为单背压和双背压两种，虽然二者拥有不同的参数和技术指标，但都需要相匹配的抽真空系统。而抽真空系统在凝汽器中主要起抽出内部未凝结气体的作用，这对稳定凝汽器内部的工作压力和排气温度具有极其重要的现实意义。此外，因为抽真空的作用，还可以确保凝汽器内部的润滑油不会和水分结合形成酸，这也在一定程度上降低了凝汽器被腐蚀破坏的风险。虽然抽真空系统的性能影响非常大，但其运行和设计中都存在不少突出问题，这使得其工作性能受到了较大影响，所以加强对其性能的分析和优化研究具有重大意义，必须引起高度重视。

3 存在问题分析

3.1 压力倒挂

当前凝汽器具有两个不同的排气压力时，则属于双背压凝汽器。所以会产生两种不同的排气压力，是因为循环水先后经过了两个不同的凝汽器，而这会导致循环水的温度改变，进而对两个凝汽器内的压力指数造成影响。基于这一原理，可将双背压凝汽器看作是高压凝汽器和低压凝汽器的组合，而要确保双背压凝汽器能够正常运行，就必须确保高压凝汽器的压力必须大于低压凝汽器的压力。但在实际工作中，发现部分双背压凝汽器在运行时出现压力倒挂现象，即低压凝汽器的压力反而较大，这显然与系统的工作机理背道而驰，给正常的运行使用埋下了诸多不利因素，因此必须对这一问题进行有效解决。

3.2 压力下降

依据凝汽器的运行原理，其内部压力指数会随着整机负荷的降低而降低，而抽真空系统的抽真空质量则会直接影响到压力下降指数。在实际工作中发现，一些凝汽器在整机处于低负荷运行状态时，因为抽真空系统不能对其内部的气体进行有效抽吸，进而造成凝汽器的压力无法正常下降，直接影响到了凝汽器的正常使用和运行。

3.3 机组长时间负荷

现实中，一些600MW 和1 000MW 级别的凝汽器机组处于长时间连续负荷的运行状态，再加上这类机组在投用时往往就存在高、低压凝汽器间的压力差过小的问题，进而造成不能有效满足双背压凝汽器的工作原理这一情况。

3.4 水环式真空泵内水温过高

在工作中，我厂真空泵补水来自除盐水，真空泵冷却器冷却水来自于工业水。由于夏季环境温度较高，工业水温度会上升。对于这种水环式真空泵，随着工作水的温度上升，那么其对应的饱和蒸汽压力也升高，会造成水环泵的抽气量减少从而影响系统内真空

4 性能优化措施探讨

4.1 控制真空泵的密封水温度

对于双背压凝汽器，其抽真空系统的主要设备是水环式真空泵(如图1所示)，该设备的特点是用水实现对泵体结构的密封。现实中，水环式真空泵在工作过程中会产生高温，进而提升密封水的温度，使得抽真空的能力出现下降，而为了解决这一问题，就必须采取必要的冷却措施以确保密封水的温度始终维持在正常情况。如果冷却装置的冷却水供应不足或因长期缺乏保养而产生水垢，就不利于保证水温正常，进而影响到抽真空性能，所以对水环式真空泵进行有效冷却，确保其内部的密封水温度能够始终维持在正常值对优化改善凝汽器的工作性能意义重大。

图1 真空泵的结构组成

4.2 提高真空泵抽吸能力

提升凝汽器的抽真空质量对保证其性能意义重大，而提升抽真空质量的一个最主要的措施就是提供真空泵的抽吸能力。真空泵内的密封水温度提高是影响性能的一个主要因素，所以必须采取有效的冷却措施对密封水温度进行控制。具体而言，一方面可以实时对真空泵内的密封水温度进行检测，并不断地给冷却装置补充低温冷却水，使得冷却装置对密封水温度的控制效果得到充分体现；另一方面，还应对真空泵的冷却装置加强日常检查和运行维护，使得冷却装置的问题可以及时得到发现和解决，确保其始终工作在正常状态下。

4.3 加装大气喷射器

在实际生产作业中，有时会出现真空泵的抽吸压力会因凝汽器的压力问题而降低，但却又难以通过其他的优化措施进行改善的情况，此时就可以采用加装大气喷射器的解决措施。通过在真空泵的入口处加装大气喷射器，可以显著提升抽真空的质量。同时，加装大气喷射器还可以实现对压力倒挂问题的有效处理，并且削弱温度对凝汽器压力降低造成的阻碍影响。最后，加装大气喷射器还增加了空气流量，这一方面可以实现对抽真空中噪音的合理控制，另一方面还避免了抽吸中产生大量水汽，进而实现了对腐蚀的预防和控制。

4.4 优化真空泵冷却器的冷却水系统

目前我厂的真空泵设置在机房0M 层，与机组的中央空调控制室相离不远，可利用空调冷冻水水温较低的特点新增布置管道将空调冷却水引入冷却器的冷却水管道。或者可以新增管道对其冷却器进行外冷，改善真空泵冷却水的工作温度。

5 结束语

综上所述，凝汽器抽真空系统的性能优化改善可以通过控制真空泵密封水温度、加装大气喷射器以及采用并联式管路布线等多种方式实现，但最重要的还是结合具体凝汽器的运行实践，尤其是对工作运行中出现的问题进行准确分析，并在此基础上采取针对性较强的解决措施。文章力求实现对这一方面的有效探讨，希望能够给业内同仁提供一些有意义的参考和借鉴。