火力發(fā)電廠凝汽器真空下降的原因及處理方法分析

1 概述

火力發(fā)電廠中汽輪機(jī)凝汽器真空是衡量機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)，凝汽器真空過高或過低，不僅影響汽輪機(jī)的效率，而且也會影響汽輪機(jī)的安全，一般的大型汽輪發(fā)電機(jī)組都設(shè)有凝汽器真空低跳閘保護(hù)，因此，在熱力發(fā)電廠中是一個(gè)受到高度重視的指標(biāo)。研究這個(gè)課題，對于提高汽輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性具有積極的影響。

2 汽輪機(jī)凝汽器運(yùn)行中真空下降的原因分析

影響汽輪機(jī)凝汽器真空的因素有很多很多，因?yàn)榕c真空有關(guān)的系統(tǒng)、設(shè)備眾多。主要有機(jī)組負(fù)荷的影響、凝汽器漏入空氣的影響、循環(huán)水流量及溫度的影響、凝汽器真空泵出力的影響、低壓軸封壓力的影響、凝汽器水位及凝汽器銅管冷卻效果的影響，下面就上述主要原因加以分析討論。

2.1 機(jī)組負(fù)荷的影響

機(jī)組負(fù)荷升高，相應(yīng)的汽輪機(jī)低壓缸排汽量越大，凝汽器熱負(fù)荷越高，凝汽器真空也會隨之下降，如果凝汽器真空下降到一定的數(shù)值，一般情況下都要限制機(jī)組出力，降低機(jī)組負(fù)荷，借以維持凝汽器真空。相反，機(jī)組負(fù)荷降低，凝汽器真空就會升高。還有在相同的機(jī)組負(fù)荷下，高、低壓加熱器的投停，也會影響凝汽器的真空。

2.2 凝汽器漏入空氣量的影響

凝汽器漏入空氣是熱力發(fā)電廠中最常見的也是最頭疼的問題之一。凝汽器漏入空氣，由于空氣不凝結(jié)，又是熱的不良導(dǎo)體，使凝汽器換熱效果大大降低，從而降低了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。由于連接到凝汽器的管道、加熱器很多以及凝汽器表面很大，整個(gè)凝汽器及其系統(tǒng)漏入空氣的幾率很大。

2.3 循環(huán)水流量及溫度的影響

循環(huán)水作為汽輪機(jī)低壓缸排汽的冷卻介質(zhì)，其溫度、流量對低壓缸排汽溫度的影響以及對凝汽器真空的影響是舉足輕重的。正常運(yùn)行中，循環(huán)水溫度主要受環(huán)境溫度、風(fēng)力的影響，環(huán)境溫度越高、風(fēng)力越小，那么，循環(huán)水在冷水塔淋水盤下落的過程中，被風(fēng)帶走的熱量越少，換熱效果越差，循環(huán)水溫降越小，也就是說，循環(huán)水溫度下降的越少，循環(huán)水溫度越高，進(jìn)入凝汽器后，在凝汽器相同的冷卻效果下（即循環(huán)水在凝汽器的溫升一定的情況下）循環(huán)水出水溫度升高，其對應(yīng)的低壓缸排汽溫度升高，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氣和其他不凝結(jié)氣體的能力，出力越大，抽吸能力越強(qiáng)，使凝汽器能夠維持的真空也就越高。反之，能夠維持的真空也就越低。決定真空泵出力大小的因素很多，除真空泵的功率因素外，對于機(jī)械水環(huán)式真空泵，主要還有真空泵分離箱水位、冷卻器的冷卻效果等等。

2.5 軸封壓力的影響

汽輪機(jī)軸封大多都采用迷宮式，汽輪機(jī)低壓軸封蒸汽通過低壓缸軸封形成迷宮式汽封，從而使外界空氣不能漏入凝汽器內(nèi)，防止低壓缸因漏空氣而降真空。低壓軸封蒸汽需要一定的壓力和溫度，低壓軸封蒸汽壓力過高會使軸封蒸汽外漏和內(nèi)漏，外漏影響環(huán)境、造成汽輪機(jī)潤滑油中進(jìn)水，內(nèi)漏過多也會使真空下降。

2.6 凝汽器水位及凝汽器銅管冷卻效果的影響

凝汽器水位過高，減小了汽輪機(jī)低壓缸排汽空間，減小了換熱面積，從而使低壓缸排汽溫度升高，凝汽器真空降低。另外，凝汽器水位過高，還會造成凝結(jié)水過冷，降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。凝汽器水位過低，會影響凝結(jié)水泵的安全運(yùn)行，因此，凝汽器要保持一定的水位，過高或過低都是不可取的。而凝汽器銅管內(nèi)結(jié)垢較多造成冷卻效果下降也會影響真空。

3 解決問題的方法和措施

運(yùn)行中凝汽器真空下降的原因有很多，上面已經(jīng)作了分析，針對上述運(yùn)行中凝汽器真空下降的因素，提出以下措施或解決方法：

3.1 針對機(jī)組負(fù)荷的影響

顯而易見如果凝汽器真空降低到一定的極限，則應(yīng)降低機(jī)組負(fù)荷，以維持凝汽器的最低真空。

3.2 針對凝汽器漏入空氣量的影響

通過上面的分析可知，凝汽器漏入空氣的點(diǎn)、面很多，只要查到漏入點(diǎn)，將漏入點(diǎn)堵死，問題就可解決。

3.3 針對循環(huán)水流量及溫度的影響

循環(huán)水溫度受氣候、天氣的影響很大，這是我們無法改變的。但是，我們可以通過改變冷水塔、循環(huán)水泵的運(yùn)行方式加以彌補(bǔ)。如在夏天，我們可以通過加開循環(huán)水泵，增大循環(huán)水流量來彌補(bǔ)循環(huán)水溫度高的影響。在冬天，凝汽器真空很高的情況下，減少運(yùn)行循環(huán)水泵臺數(shù)，節(jié)約廠用電。在循環(huán)水泵事故跳閘的情況下，循環(huán)水流量急劇下降，凝汽器真空也會急劇下降，這種情況，應(yīng)立即確認(rèn)泵出口蝶閥關(guān)閉，否則，立即就地手動關(guān)閉，同時(shí)，立即啟動備用循環(huán)水泵、備用凝汽器真空泵，通過機(jī)組RB自動快速減負(fù)荷，否則，手動跳閘磨煤機(jī)，關(guān)小汽輪機(jī)調(diào)速汽門，快速減低機(jī)組負(fù)荷，以維持凝汽器真空在機(jī)組保護(hù)跳閘值以上。

3.4 針對凝汽器真空泵出力的影響

根據(jù)對凝汽器真空泵出力的影響分析，一旦真空泵出力下降，則應(yīng)檢查真空泵分離箱的水位是否正常，否則，通過對分離箱補(bǔ)水或放水，是分離箱水位維持在正常范圍內(nèi)。如真空泵分離箱溫度過高，則應(yīng)增大其冷卻水流量，降低冷卻水溫度，使分離箱溫度維持在正常范圍內(nèi)。國華滄東電廠#4機(jī)組真空泵系統(tǒng)冷卻水加入了空調(diào)冷凍水源，在夏季時(shí)投運(yùn)，對改善真空泵運(yùn)行工況和提高凝汽器真空方面都取得了比較明顯的效果。

3.5 針對低壓軸封壓力的影響

通過對軸封壓力的影響分析，可以看出，軸封壓力應(yīng)維持在一定水平上，如軸封壓力過低，可以通過開大軸封汽源（一般有冷再供汽、輔汽供汽、主蒸汽供汽等），提高軸封壓力。正常運(yùn)行中，一般靠高壓軸封漏汽供至低壓軸封，上述三種汽源只起輔助備用。但是，一旦機(jī)組跳閘，高壓軸封漏汽、冷再供汽、主蒸汽供汽汽源將會失去，需要立即就地打開輔汽供軸封用汽，以保證軸封壓力。

3.6 針對凝汽器水位及凝汽器銅管冷卻效果的影響

凝汽器水位的調(diào)整主要通過凝汽器補(bǔ)水來調(diào)節(jié)，如果凝汽器補(bǔ)水來調(diào)節(jié)閥故障，則應(yīng)通過其調(diào)節(jié)閥的旁路閥手動調(diào)節(jié)。水位過高，關(guān)閉補(bǔ)水，水位過低，開大補(bǔ)水，保證凝汽器水位維持在正常水位。平時(shí)運(yùn)行時(shí)應(yīng)按照規(guī)定投入膠球清洗系統(tǒng)，保持銅管的清潔度，防止冷卻能力下降。

4 結(jié)束語

熱力發(fā)電廠實(shí)際的工作中，影響凝汽器真空的因素很多，也很復(fù)雜，一般會有多個(gè)因素共同影響，解決問題的方法也很多，主要還是根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，采取靈活多樣的方法，解決生產(chǎn)現(xiàn)場中存在的實(shí)際問題。以上通過對凝汽器真空下降的原因分析，找出了解決問題的方法，希望可以對實(shí)際工作有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

山東電力技術(shù)（1997.5）

汽輪機(jī)設(shè)備---華北電力大學(xué)

作者簡介：

神華河北國華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司 姜峰 性別-男 年齡-28 畢業(yè)院校：沈陽工程學(xué)院 學(xué)歷：本科 專業(yè)：熱能與動力工程