凝汽器真空度下降的分析與處理思路構(gòu)建

【摘要】凝汽器真空下降，就會導(dǎo)致汽輪機組運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性都大大降低，提高機組凝汽器真空是非常有必要的，本文就針對真空降低的原因做出強有力的分析。根據(jù)實際情況，就針對凝汽器真空下降的主要原因提出相應(yīng)的處理方法，保證機組在合理的背壓下運行，從而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；汽輪機組；真空度；分析

機組負荷的升高，導(dǎo)致汽輪機低壓缸排汽量就會增大，凝汽器熱負荷也會越高，凝汽器的真空會隨之降低，倘若凝汽器真空降低到一定的數(shù)值，就會限制機組出力，減小機組的負荷，從而維持凝汽器真空。反之，機組負荷的下降會導(dǎo)致凝汽器真空升高。除此之外，倘若汽輪機組相應(yīng)的高壓或低壓加熱器退出運行的話，就會使這部分蒸汽進入凝汽器，凝汽器的熱負荷便會加強，這樣一來會引起凝汽器真空下降；反之，加熱器的投運會給機組帶來同樣的熱負荷，最后排入凝汽器的蒸汽量會越來越少，凝汽器真空也會隨著增大。所以，在同樣的機組負荷下，高壓或低壓加熱器的投停，對凝汽器的真空影響很大。

一、凝汽器漏入空氣量、循環(huán)水流量及溫度的影響

凝汽器漏入空氣是熱力發(fā)電廠中最常見的問題之一。凝汽器漏入空氣是因為空氣不凝結(jié)，而且它還是一種熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)致凝汽器的換熱效果大打折扣，機組的經(jīng)濟性大大降低了。其實，從理論上來講，只要是和凝汽器相通的壓力大于凝汽器的真空，小于大氣壓的容器、管道、閥門和法蘭等的真空，就會產(chǎn)生漏氣。在生產(chǎn)過程中，管道內(nèi)的壓力并不是一成不變的，它是受至于各種因素的影響。循環(huán)水作為汽輪機低壓缸排汽的冷卻介質(zhì)，它的溫度和流量對低壓缸排汽溫度和凝汽器真空都有一定的影響，但影響較輕。在正常的運行當中，循環(huán)水溫度由于受到了環(huán)境溫度和風(fēng)力的影響，其環(huán)境溫度越高它的風(fēng)力就會越小，所以，循環(huán)水在冷水塔淋水盤下落的過程中，被風(fēng)帶走的熱量也會隨著變小，換熱的效果變差導(dǎo)致循環(huán)水的溫降變小，換句話說，循環(huán)水溫度下降的越少，循環(huán)水的溫度就會越高；再者，機組的負荷對循環(huán)水溫度來講，影響也是很大的，它會在循環(huán)水的溫度上得到體現(xiàn)。循環(huán)水流量對真空的影響是不可想象的，它的影響受到循環(huán)水泵出力的緣故，在正常的運行過程中，循環(huán)水泵的跳閘或者循環(huán)水流量的下降，都會使凝汽器的真空急速下降，倘若這時工作人員不降機組負荷或者開啟備用循環(huán)水泵，機組就會因真空低保護動作而出現(xiàn)跳閘，大大增加了事故的概率。

二、凝汽器真空度下降分析

冷卻水是凝汽器中用于冷卻汽輪機排汽的唯一一種冷卻介質(zhì)，冷卻水泵的故障會引起冷卻水量的急速下降，嚴重的時候也許會導(dǎo)致凝汽器壓力逐漸升高。引發(fā)故障的原因也許是因為用電的突然中斷、吸水口濾網(wǎng)的嚴重堵塞、吸入的水位太低、排水高度被破壞等等。如果機組負荷穩(wěn)定，冷卻水的出口溫度也會隨著增高，這樣一來，冷卻水的系統(tǒng)就會被破壞；吸水管太臟，會導(dǎo)致其阻力加大，供水的管道堵塞，這些因素都會引發(fā)水泵的特性被改變?，F(xiàn)代的大型凝汽器在水室的最高點都裝設(shè)抽氣器，如果定時把水室里的空氣抽干凈，這樣虹吸就會正常工作。如果虹吸壞了，吸水的高度會急速上升，導(dǎo)致水量迅速下降，這樣，冷卻的水量會變少，冷卻水的出口溫度會增強，導(dǎo)致凝汽器里的傳熱效果變差，凝汽器的真空度下降。這些狀況的出現(xiàn)，會導(dǎo)致真空把閥破壞，加速汽輪機停運，機組在啟動的時候就會建立起真空，因抽取真空不嚴密而產(chǎn)生未凝結(jié)的蒸汽。

抽氣設(shè)備的任務(wù)就是使蒸汽參數(shù)得到提高，以及使機組功率變強。射水抽氣器排水管路的阻力對抽氣器的工作性能影響比較大。如果射水抽氣器的出水口在射水池水面以下，出水口就會被水埋得太深，這是因為水池中的水溫和射水管中的水溫相比，水池中的水溫會比較低，比重也相對于大一些；如果排水管外的壓力比較大，會干擾抽氣器的正常工作，這樣一來，射水抽氣器的抽氣能力會急速下降。除此之外，軸封系統(tǒng)抽入的空氣進入抽氣器中，抽氣器中的空氣量也會隨著增大，導(dǎo)致工作水流動的沿程阻力增大，抽氣器的抽氣能力跟著下降，并且引起抽氣器中氣水激振。凝汽器銅管的泄漏也是凝汽器最常見的問題，它的泄漏會把硬度較高的冷卻水融入到凝汽器汽側(cè)，導(dǎo)致真空下降，造成設(shè)備的腐蝕，嚴重的時侯會把鍋爐炸開。所以一旦發(fā)現(xiàn)凝汽器的銅管泄漏，就應(yīng)該對銅管做出相關(guān)堵管處理。如果真空系統(tǒng)不嚴密，就會存在小漏點，把過多的不凝結(jié)氣體滯留在凝汽器中，這樣一來影響傳熱，導(dǎo)致真空下降，而且真空下降到一定值后，就會保持穩(wěn)定，不會再下降，這表明漏汽量以及抽氣量都達到了平衡的狀態(tài)。真空系統(tǒng)不嚴密導(dǎo)致漏氣量增多時，主要出現(xiàn)的反應(yīng)是汽輪機的排氣溫度和凝汽器出口循環(huán)水溫的差值偏離，這時應(yīng)該找出漏氣的原因，以免加大事故的發(fā)生率。

三、凝汽器真空泵出力的影響

凝汽器真空泵的主要用途就是當凝汽器內(nèi)的空氣含量超過一定數(shù)值時，凝汽器的真空會被破壞，導(dǎo)致循環(huán)冷卻水對排汽的冷卻。機組在運行過程中抽除真空系統(tǒng)不嚴密處漏入的空氣以及未凝結(jié)的蒸汽，維持所需要的真空。真空泵抽吸空氣和其他不凝結(jié)氣體的能力大小代表了凝汽器真空泵出力的大小，隨著其出力的增大，抽吸能力也會隨著增強，導(dǎo)致凝汽器可以維持的真空隨著增多；反之，維持的真空就會減小。其實決定真空泵出力的大小原因有很多，除了真空泵的功率原因之外，針對機械水環(huán)式的真空泵，還有真空泵分離箱水位以及冷卻器的冷卻效果等都有一定的關(guān)系。如果冷卻器冷卻的效果比較好，真空泵的出力也會隨著增高。如果是夏天，冷卻水取自開式水溫度會很高，但是冷卻效果卻不好。還有一些原因?qū)е螺S封漏空氣引起的真空下降，此時應(yīng)該立即調(diào)節(jié)軸封汽母管壓力，讓其恢復(fù)至正常值，如果溢流調(diào)節(jié)閥失控，應(yīng)該立即關(guān)小調(diào)節(jié)閥前隔絕閥。

四、解決問題的方法和措施

在運行過程中導(dǎo)致凝汽器真空下降的原因有很多，結(jié)合在運行中凝汽器真空的下降因素，找到應(yīng)對措施和解決方案是最重要的，到底如何解決，大致可分為四部分：機組負荷的影響、凝汽器漏入空氣量的影響、高壓和低壓加熱器疏水的影響、各高壓蒸汽疏水的影響。如果凝汽器的真空降低到一定的時候，它的應(yīng)降低機組負荷就會維持凝汽器的最低真空；如果凝汽器漏入空氣的點和面比較多，只需要查到漏入點，把漏入點堵死就可以了。如果高壓和低壓加熱器的疏水問題是靠水位基地調(diào)節(jié)儀的動作來判定的話，那么在設(shè)備的運行過程中，需要通過加強高壓低壓的加熱器水位和溫度，疏水溫度和加熱器端差等，如果發(fā)現(xiàn)異常，需盡快聯(lián)系維護工作者加以解決。對于高壓蒸汽疏水控制系統(tǒng)的監(jiān)視和維護，要確保高壓蒸汽疏水動作的正確性，避免高壓蒸汽對閥芯的沖刷。循環(huán)水溫度受天氣的影響很大，這就需要通過改變冷水塔和循環(huán)水泵的運行方式來解決。如果是在冬天，凝汽器真空較高的情形下，可以降低運行循環(huán)水泵的臺數(shù)，用冷水塔外區(qū)配水，會大大減小散熱面積，這樣做的目的是為了提高循環(huán)水溫度。如果循環(huán)水泵跳閘，循環(huán)水流量會下降，凝汽器的真空也會跟著下降，這需要工作人員確認泵出口蝶閥是不是正常關(guān)閉，如果沒有正常關(guān)閉，應(yīng)該立刻手動關(guān)閉，與此同時，需要啟動備用的循環(huán)水泵和備用的凝汽器真空泵，這樣用以維持凝汽器真空，保護跳閘值。

結(jié)束語

在實際工作中，影響凝汽器真空的因素有很多，也較為復(fù)雜，在凝汽器日常生活管理中，一般有多個因素的影響，當然，解決問題的方法也有很多，只要管理較合理，對冷卻的水量進行合理的調(diào)配，就可以讓凝汽器在最佳真空狀態(tài)下進行工作。也許很土的方法也可以把問題解決，因為影響凝汽器真空的原因不僅在設(shè)計或者安裝方面，在制造和運行管理上面也有一定的影響。如果真空嚴密性能比較差，凝汽器的熱負荷比較高，導(dǎo)致循環(huán)水量不充足，會使真空不能達到最好的效果。所以，最主要的問題就是需要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，采取適當?shù)姆椒?，通過對凝汽器真空下降的原因進行分析，找出解決問題的方法，才會有助于實際工作。