淺析凝汽器真空下降的原因及采取的相應(yīng)措施

卜建軍 張鳳霞

摘要：由于凝汽器真空下降使汽輪機組運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性都會有所降低，分析真空降低的原因，提出提高機組凝汽器真空的有效方法顯然十分必要。根據(jù)這一現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)場實際，分析凝汽器真空下降的主要特征及其原因，根據(jù)相關(guān)參數(shù)的變化和電廠運行檢修規(guī)程，提出相應(yīng)的處理方法，以保證機組在合理的背壓下運行，提高機組運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：凝汽器；真空；原因分析；應(yīng)對措施

凝汽器是凝汽式汽輪機裝置的主要組成部分之一，它的主要作用有兩個方面：一是在汽輪機排汽口建立并維持高度真空；二是保證蒸汽凝結(jié)并供應(yīng)潔凈的凝結(jié)水作為鍋爐給水。凝汽器的結(jié)構(gòu)類型目前采用最為廣泛的是表面式凝汽器，其特點是冷卻介質(zhì)與蒸汽經(jīng)過管壁間接換熱，從而保障了凝結(jié)水的潔凈。凝結(jié)設(shè)備在熱力循環(huán)中起著冷源作用，降低汽輪機排汽的壓力和溫度，可以提高循環(huán)熱效率。凝汽器真空的下降會使汽輪機組運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性降低。

北方銅業(yè)熱電廠凝結(jié)設(shè)備采用的是N-1000-2型凝汽器，屬于分列二道制表面式水冷，冷卻面積為1000m2，冷卻水量3000t/h，水室內(nèi)最大允許水壓0.25MPa，冷卻水壓0.17MPa，水阻0.1MPa，冷卻水流速1.85m/s。

熱電廠曾經(jīng)多次發(fā)生凝結(jié)器的真空緩慢下降的異常情況，給汽輪機組的安全經(jīng)濟運行造成一定的影響。各機組都不同程度發(fā)生過凝結(jié)器真空緩慢下降的異常情況，只是真空下降的最低數(shù)值不同。造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因較多，現(xiàn)在就本人在生產(chǎn)實際工作中遇到的造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因與處理方法介紹給大家僅供參考，若有錯誤觀點則請指正，謝謝！

一、在汽輪機組啟動過程中，造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因

1、凝結(jié)器熱水井水位升高

（1）、原因：凝結(jié)器的熱水井水位過高時，淹沒凝結(jié)器銅管或者凝結(jié)器的抽汽口，則導(dǎo)致凝結(jié)器的內(nèi)部工況發(fā)生變化，即熱交換效果下降，這時真空將會緩慢下降。而造成凝結(jié)器的熱水井水位升高的原因可能是：一除鹽水補水量過大；二低加凝結(jié)水排水不暢；三凝結(jié)水系統(tǒng)上的閥門開度不足造成的。

（2）、現(xiàn)象：機械真空表、真空自動記錄表、汽輪機的排汽缸溫度的指示值下降、而凝結(jié)器電極點、就地玻璃管水位計值會上升。

（3）、處理：當(dāng)確證為凝結(jié)器的熱水井水位升高造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時，值班員必須立即檢查究竟是什么原因使凝結(jié)器真水位上升，迅速想辦法將凝結(jié)水位降至正常水位值。

2、凝結(jié)器循環(huán)水量不足

（1）、原因：當(dāng)循環(huán)水量不足時，汽輪機產(chǎn)生的泛汽在凝結(jié)器中被冷的量將減小，進而使排汽缸溫度上升，凝結(jié)器真空下降，造成循環(huán)水量不足的原因可能是：一循環(huán)水泵發(fā)生故障；二循環(huán)水進水池水位低引起循環(huán)水泵汽化，使循環(huán)水量不足；三機組凝結(jié)器兩側(cè)的進、出口電動門未開到位；四是在凝結(jié)器通循環(huán)水時，系統(tǒng)內(nèi)的空氣未排完。

（2）、現(xiàn)象：機械真空表、真空自動記錄表的指示值會下降，汽輪機的排汽缸溫度的指示值上升，凝結(jié)器循環(huán)水的進、出口會波動，凝結(jié)器循環(huán)水的進、出口水溫度會發(fā)生變化（進口溫度正常，出口溫度升高）。

（3）、處理：當(dāng)確證為凝結(jié)器循環(huán)水量不足造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時，值班員應(yīng)迅速匯報班長，同時，檢查循泵運行是否正常，進水水位是否正常。迅速到就地檢查機組凝結(jié)器的兩側(cè)進、出口電動門是否已經(jīng)開到位，兩側(cè)進、出口壓力是否波動。

3、處于負(fù)壓區(qū)域內(nèi)的閥門狀態(tài)誤開（或誤關(guān)）

（1）、原因：由于機組啟動過程中，人員操作量大，在此過程中難免會發(fā)生操作漏項或是誤操作的情況，這是造成此類真空下降的主要原因。

（2）、現(xiàn)象：機械真空表、真空自動記錄表、汽輪機的排汽缸溫度的指示值下降，發(fā)生的時間之前，值班人員正好完成與真空系有關(guān)操作項目。

（3）、處理：當(dāng)確證為處于負(fù)壓區(qū)域內(nèi)的閥門狀態(tài)誤開（或誤關(guān)）造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時，值班人員應(yīng)迅速將剛才所進行過的操作恢復(fù)即可。

4、軸封加熱器滿水或無水

（1）、原因：在機組啟動過程中，由于調(diào)整不當(dāng)或是軸封系統(tǒng)本身的原因使軸封加熱器滿水或是無水，將導(dǎo)致凝結(jié)器真空下降，造成軸封加熱器滿水或是無水的原因可能是軸封加熱器銅管泄漏；軸封加熱器至凝結(jié)器熱水井的疏水門開度不足，或是疏水門故障；抽汽逆止門的回水門開度過大；軸封加熱器汽側(cè)進、出口門開度不足，疏水量減少，使軸封加熱器無水。

（2）、現(xiàn)象：機械真空表、真空自動記錄表的指示值會下降，汽輪機的排汽缸溫度的指示值上升，若是軸封加熱器滿水，則汽輪機的前、后軸封處會大量冒白汽，而此時軸封壓力會上升，嚴(yán)重時，造成軸封加熱器的排汽管積水，使軸封加熱器工況發(fā)生變化，導(dǎo)致真空下降；若是軸封加熱器無水，則大量的軸封用汽在軸封加熱器中未進行熱交換就直接排入凝結(jié)器內(nèi)，增加了凝結(jié)器的熱負(fù)荷，導(dǎo)致真空下降。

（3）、處理：當(dāng)確認(rèn)為軸封加熱器滿水或無水造成凝結(jié)器真空為緩慢下降時，司機迅速通知副司機檢查軸封加熱器的水位是否正常，若是滿水則開啟軸封加熱器汽側(cè)排汽管上的放水門排水至有蒸汽流出為止，同時檢查軸封加熱器的汽側(cè)疏水門是否已達全開位置。若是軸封加熱器無水，則將軸封加熱器的水位調(diào)至1/2即可。

在汽輪機機組啟動過程中，經(jīng)常碰到的凝結(jié)器真空緩慢下降的原因就是這種。當(dāng)然，這不是絕對的，但是應(yīng)該遵循這樣的原則：當(dāng)凝結(jié)器真空緩慢下降時，值班員應(yīng)根據(jù)有關(guān)儀表，現(xiàn)象，工況進行綜合判斷，然后進行相應(yīng)的處理。

二、在汽輪機組正常運行中，造成凝結(jié)器真空緩慢下降的原因

在機組運行中，凝結(jié)器真空下降應(yīng)按下表減負(fù)荷至停機，且在相應(yīng)負(fù)荷下機組運行時間不得超過30分鐘，如果30分鐘真空并不能升高應(yīng)繼續(xù)適當(dāng)?shù)亟档拓?fù)荷。

1、射水池的水溫升高，抽氣器工作失常

（1）、原因：在汽輪機機組運行過程中，由于季節(jié)的變化或是其它因素使射水池的水溫升高，在抽氣器的噴嘴處可能會發(fā)生汽化現(xiàn)象，從而使抽氣工作失常，凝結(jié)器中的不能凝結(jié)氣體不能及時排出，導(dǎo)致真空下降。造成射水池水溫上升的原因可能是夏季環(huán)境溫度引影響；熱力系統(tǒng)內(nèi)有熱源排入射水池內(nèi)，使水溫升高。

（2）、現(xiàn)象：凝結(jié)器的真空值與某時期相比較有所下降，或早晚間真空值存在差值。若用電子測溫儀或用手摸射水池水時，水溫偏高，射水抽氣器的下水管的溫度也同樣偏高。

（3）、處理：當(dāng)確證為射水池水溫升高造成凝結(jié)器真空緩慢下降時，適當(dāng)開啟射水池補水門進行射水池?fù)Q水工作，降低水溫。必要時檢查熱力系統(tǒng)與其相關(guān)連的閥門是否關(guān)閉嚴(yán)密，即可。

2、凝結(jié)器汽側(cè)抽氣管積水

（1）、原因：當(dāng)凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水時，使抽氣器空氣管的通流面積相對減小，導(dǎo)致凝結(jié)器真空緩慢下降。造成凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水的原因可能是機組啟動時，抽氣器空氣管疏水不及時；季節(jié)變化（如天氣變冷）；抽氣器倒拉水進入空氣管。

（2）、現(xiàn)象：當(dāng)凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水時，凝結(jié)器甲、乙汽側(cè)空氣管的管壁及腔室疏水管的管壁的溫度相對于正常時約低，而射水抽氣處抽氣器的外壁溫度則相對升高。

（3）、處理：當(dāng)確證為凝結(jié)器汽側(cè)空氣管積水造成凝結(jié)器真空緩慢下降時，機組人員應(yīng)迅速匯報班、值長，然后進行凝結(jié)器空氣管拉水工作。此項工作不是經(jīng)常進行的，因此，應(yīng)做好相應(yīng)的安全措施之后，再開始進行操作，具體的方法是：①、匯報值長同意，適當(dāng)降低負(fù)荷運行，記錄工作前的有關(guān)參數(shù)（真空、排汽溫度、軸封壓力等）；②、緩慢關(guān)閉該機組運行中的射水抽氣器空氣門，注意真空下降的程度，必要時適當(dāng)將機組負(fù)荷減少部分；③、當(dāng)空氣門關(guān)完之后，稍開真空破壞門停留時間不超過60秒，緊接著又迅速關(guān)閉真空破壞門；④、迅速將射水抽氣器空氣門全開，恢復(fù)至正常狀態(tài)；⑤、匯報值長，將機組負(fù)荷加至正常狀態(tài)運行即可。

3、凝結(jié)水位升高

（1）、原因：在正常運行中，造成機組的凝結(jié)器水位升高的原因可能是除鹽水補水量過大；凝結(jié)器銅管泄漏；凝結(jié)水再循環(huán)電動門誤開或關(guān)不到位；低壓加熱器疏水泵出口壓力過高和除氧器壓力過高（排擠凝結(jié)水）。

（2）、現(xiàn)象：凝結(jié)器電極點、就地玻管水位計指示升高，凝結(jié)水泵出口壓力升高，運行的凝結(jié)水泵電流升高達極限值。凝結(jié)水過冷度增大。

（3）、處理：當(dāng)確證為凝結(jié)水位升高造成凝結(jié)器真空緩慢下降時，值班員應(yīng)迅速查明造成凝結(jié)器水位升高的原因，將凝結(jié)器水位降低即可。

4、運行人員或檢修人員工作過程中發(fā)生失誤、造成凝結(jié)器真空緩慢下降

（1）、原因：由于運行人員或檢修人員在工作過程中發(fā)生失誤，使凝結(jié)器真空緩慢或急劇下降，造成凝結(jié)器真空緩慢或急劇下降的原因可能是運行人員在正常操作中對系統(tǒng)或是其它原因誤開、誤關(guān)與真空系統(tǒng)有關(guān)的閥門；檢修人員在進行與真空系統(tǒng)有關(guān)的檢修工作時，擅自誤開、誤關(guān)閥門。

（2）、現(xiàn)象：類似的情況發(fā)生時，凝結(jié)器真空機械真空、自動記錄表的指示值下降速度會出現(xiàn)兩種現(xiàn)象：①、凝結(jié)器真空緩慢下降，汽輪機的排汽缸溫度上升，凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升，凝結(jié)水泵電流和凝結(jié)水母管壓力會升高；②、凝結(jié)器真空急劇下降時，汽輪機的排汽缸溫度上升較快，機組運轉(zhuǎn)聲突變；凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升同樣較快（若是誤關(guān)循環(huán)水系統(tǒng)的閥門，則機組的凝結(jié)器循環(huán)水壓力將會發(fā)生變化）。

（3）、處理：當(dāng)確證運行人員或檢修人員工作失誤造成凝結(jié)器真空緩慢或急劇下降時，值班人員應(yīng)沉著冷靜地迅速將事發(fā)前所進行的操作全部恢復(fù)。若是判斷為檢修人員在時進行檢修工作造成的，則迅速到就地將檢修人員擅自誤開、誤關(guān)閥門的閥門關(guān)閉即可。

5、在做與真空系統(tǒng)有關(guān)的安全措施時，凝結(jié)器真空緩慢下降

（1）、原因：在做與真空系統(tǒng)有關(guān)的安全措施的過程中，當(dāng)真空系統(tǒng)閥門關(guān)不嚴(yán)密的因素存在時，凝結(jié)器真空緩慢下降，造成的原因可能是處于負(fù)壓區(qū)的設(shè)備或閥門有空氣被拉入凝結(jié)器內(nèi)，使真空緩慢下降。

（2）、現(xiàn)象：凝結(jié)器真空緩慢下降，汽輪機的排汽缸溫度上升，凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升。

（3）、處理：當(dāng)確證為是因做安全措施而引起凝結(jié)器真空緩慢下降時，值班員應(yīng)迅速將所的安全措施恢復(fù)即可。

6、運行中機組低壓加熱器汽側(cè)無水

（1）、原因：機組正常運行中，由于人員疏忽大意或是工況發(fā)生變化時未能及時調(diào)整低壓加熱器的水位，導(dǎo)致低壓加熱器無水位運行，這時由于低壓加熱器無水位，抽汽未能進行熱交換就直接排向凝結(jié)器熱水井，使凝結(jié)器熱負(fù)荷增大，真空下降。

（2）、現(xiàn)象：凝結(jié)器真空緩慢下降，汽輪機的排汽缸溫度上升，凝結(jié)器電極點水位計的指示值上升，就地檢查可以發(fā)現(xiàn)運行中的低壓加熱器玻管水位計無水位指示。

（3）、處理：當(dāng)確證為是運行中機組低壓加熱器無水導(dǎo)致凝結(jié)器真空緩慢下降時，值班員只要將低壓加熱器調(diào)整至有水位顯示即可。

上述是汽輪機啟動和正常運行中，較為常見的凝結(jié)器真空緩慢下降的原因、現(xiàn)象與處理方法。根據(jù)實際情況，這些也不是絕對的，因為隨著我廠設(shè)備的老化，新的原因、現(xiàn)象也會產(chǎn)生，這就需要我們大家在工作的過程中，不斷地總結(jié)和提高各方面的知識與技能。不斷減少凝結(jié)器所帶來的負(fù)面影響。

參考文獻

[1] 北方銅業(yè)股份有限公司熱電廠汽機運行規(guī)程

[2]鄭體寬 熱力發(fā)電廠 水利電力出版社 1986