1、凝汽器真空低的原因分析摘要：由于凝汽器真空度下降使汽輪機組運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性降低。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。通過對汽輪機凝汽器真空度下降原因的分析，介紹了凝汽器真空度下降的危害及主要特征，分析了真空度下降的原因，提出了預(yù)防真空度下降的措施。關(guān)鍵詞：凝汽器；真空度；原因分析；預(yù)防措施) h( k2 w6 h$ ?     凝汽設(shè)備是凝汽式汽輪機組的一個重要組成部分，它的工作性能直接影響整個汽輪機組的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。而凝汽器真空度是汽輪機

2、運行的重要指標(biāo)，也是反映凝汽器綜合性能的一項主要考核指標(biāo)。凝汽器的真空水平對汽輪發(fā)電機組的經(jīng)濟性有著直接影響，如機組真空下降1%，機組熱耗將要上升0.6%1%。因此保持凝汽器良好的運行工況，保證凝汽器的最有利真空；是每個發(fā)電廠節(jié)能的重要內(nèi)容。而凝汽器內(nèi)所形成的真空受凝汽器傳情況、真空系統(tǒng)嚴(yán)密性狀況、冷卻水的溫度、流量、機組的排汽量及抽氣器的工作狀況等因素制約。因此有必要分析機組凝汽器真空度下降的原因，找出預(yù)防真空度下降的措施。1  汽輪機凝汽器真空度下降的主要特征$ ' Q$ s  j" W3 L' K+ U 1. 排汽溫度升高

3、；2凝結(jié)水過冷度增加；3真空表指示降低；4 凝汽器端差增大；5 機組出現(xiàn)振動；6 在調(diào)節(jié)汽門開度不變的情況下，汽輪機的負(fù)荷降低。2  汽輪機凝汽器真空度下降原因分析# f6 L( l1 q. v     引起汽輪機凝汽器真空度下降的原因大致可以分為外因和內(nèi)因兩種。外因主要有循環(huán)水量中斷或不足、循環(huán)水溫升高、后軸封供汽中斷、抽氣器故障等；內(nèi)因主要有凝汽器滿水（或水位升高）、凝汽器結(jié)垢或腐蝕，傳熱惡化、凝汽器水側(cè)泄漏、凝汽器真空系統(tǒng)不嚴(yán)密，汽側(cè)泄漏導(dǎo)致空氣涌入等。2.1  循環(huán)水量中斷或不足& Z/

4、K4 j7 y1 c 2.1.1循環(huán)水中斷循環(huán)水中斷引起真空急劇下降的主要特征是：真空表指示回零；凝汽器前循環(huán)水泵出口側(cè)壓力急劇下降；冷卻塔無水噴出。循環(huán)水中斷的原因可能是：循環(huán)水泵或其驅(qū)動電機故障；循環(huán)水吸水口濾網(wǎng)堵塞，吸入水位過低；循環(huán)水泵軸封或吸水管不嚴(yán)密或破裂，使空氣漏人泵內(nèi)等。循環(huán)水中斷時，應(yīng)迅速卸掉汽輪機負(fù)荷，并注意真空降到允許低限值時(600mmHg)進行故障停機。2.1.2循環(huán)水量不足循環(huán)水量不足的主要特征是：真空逐步下降；循環(huán)水出口和人口溫差增大。由于引起循環(huán)水量不足的原因不同，因此有其不同的特點，所以可根據(jù)這些特征去分析判斷故障所在，并加以解決：(1) 若此時凝汽器中流體阻

5、力增大，表現(xiàn)為循環(huán)水進出口壓差增大，循環(huán)水泵出口和凝汽器進口的循環(huán)水壓均增高，冷卻塔布水量減少，可斷定是凝汽器內(nèi)管板堵塞，此時可采用停機清理的辦法進行處理。(2) 若此時凝汽器中流體阻力減小，表現(xiàn)為循環(huán)水進出口壓差減小，循環(huán)水泵出口和凝汽器出口循環(huán)水壓均增高，冷卻塔布水量減少，可斷定是凝汽器循環(huán)水出水管部分堵塞，例如出口閘門未全開或布水器堵塞等等。(3) 循環(huán)水泵供水量減少，一般可從泵人口真空表指示的吸人高度增大、真空表指針擺動、泵內(nèi)有噪音和沖擊聲、出口壓力不穩(wěn)等現(xiàn)象進行判斷、此時應(yīng)根據(jù)真空降低情況降低負(fù)荷，并迅速排除故障。2.2  循環(huán)水溫升高! i: O3 K4 c.

6、s- x" f0 8   R$ O當(dāng)電廠的循環(huán)冷卻水為開式水時，受季節(jié)影響大，特別是夏季，循環(huán)水溫升高，影響了凝汽器的換熱效果。當(dāng)循環(huán)水進口溫度升高時，其吸收熱量就減少，蒸汽冷凝溫度就越高，冷凝溫度的升高可使排汽壓力相應(yīng)升高，降低蒸汽在汽機內(nèi)部的焓降，使得凝汽器內(nèi)真空下降。循環(huán)水溫越高，循環(huán)水從凝汽器中帶走的熱量越少，據(jù)測算，循環(huán)水溫升高5，可使凝汽器真空降低1左右。對于采用冷卻塔的閉式循環(huán)供水系統(tǒng)，水溫冷卻主要取決于冷卻水塔的工作狀況。由于飛散及蒸發(fā)損失，循環(huán)補充用水是較大的，及時補充冷水是保持冷卻水塔有效降溫的重要方面，應(yīng)定期檢查冷卻塔內(nèi)的分配管是否正常，出水

7、是否完好，這些因素都直接影響水的分布均勻性，影響其散熱性能，通過每年清洗墊料，真空可恢復(fù)2-3，這樣降低凝汽器進口水溫是提高真空的有效途徑，這比提高循環(huán)水量更為有效。可見，循環(huán)水溫度對真空影響是很重要的6,7。2.3  后軸封供汽不足或中斷+ Z/ k* H% x* m, k/ R$ u后軸封供汽不足或中斷，將導(dǎo)致不凝結(jié)氣體從外部漏入處于真空狀態(tài)的部位，最后泄漏到凝汽器中，過多的不凝結(jié)的氣體滯留在凝汽器中影響傳熱，凝結(jié)水過冷度增大，不但會使真空迅速下降，同時還會因空氣冷卻軸頸，嚴(yán)重時使轉(zhuǎn)子收縮，脹差向負(fù)方向變動，軸封失汽，常由軸封汽壓自動調(diào)節(jié)失靈或手動調(diào)節(jié)不當(dāng)引起，都應(yīng)開大

8、調(diào)門，使軸封汽壓力恢復(fù)正常，當(dāng)軸封汽量分配不均引起個別軸封漏人空氣時，應(yīng)調(diào)節(jié)軸封汽分門，重新分配各軸封汽量，汽源本身壓力不足，應(yīng)設(shè)法恢復(fù)汽源，軸封汽不足或中斷在處理過程中，應(yīng)關(guān)閉軸封漏汽門。2.4  抽氣器故障- s0 d2 T. F8 z抽氣器工作不正常引起真空下降的特征有：循環(huán)水出口水溫與排汽汪 度的差值增大；抽氣器排氣管向外冒水或冒蒸汽；凝結(jié)水過循環(huán)度增大，但經(jīng)空氣嚴(yán)密性試驗證明真空系統(tǒng)漏氣并未增加。引起抽氣器工作不正常的原因和處理原則如下：(1) 冷卻器的冷卻水量不足，使兩段抽氣器內(nèi)同時充滿沒有凝結(jié)的蒸汽；降低了噴嘴的工作效率。此時應(yīng)打開凝結(jié)水再循環(huán)門，關(guān)小通往除氧

9、器的凝結(jié)水門，必要時往凝汽器補充軟化水。(2) 冷卻器內(nèi)管板或隔板泄漏，使部分凝結(jié)水不通過管束而短路流出；冷卻器汽側(cè)疏水排出不正常，也可造成兩段抽氣器內(nèi)充滿未凝結(jié)的蒸汽。(3) 冷卻器水管破裂或管板上脹口松馳或疏水管不通，使抽氣器滿水，水從抽氣器排氣管噴出。(4) 噴嘴磨損或腐蝕，使抽氣器工作變壞。此時，抽氣器的用汽量將增大，通過冷卻器的主凝結(jié)水的溫升也增大。發(fā)生上述情況，應(yīng)迅速進行處理，啟動備用抽氣器。2.5  凝汽器熱負(fù)荷過高' |" D' y8 9 n( Y+ C5 t6 u4 O 由于機組主蒸汽管自動主汽門前、調(diào)節(jié)汽門前疏水，低壓加熱器疏水

10、以及抽汽逆止閥等多處疏水，均接入凝汽器，增加了凝汽器換熱強度，當(dāng)循環(huán)冷卻水量一定或不足時，就會導(dǎo)致凝汽器真空度下降。改進的方法是將以上疏水系統(tǒng)加分流管道及閥門或直接接至電廠的疏水?dāng)U容器或疏水箱，以降低凝汽器的熱負(fù)荷。 2.6  凝汽器滿水(或水位升高)2 M: w! e/ K9 f  h- 8 p' Z凝汽器汽側(cè)空間水位過高引起真空下降的原因是：(1) 凝汽器汽側(cè)空間水位升高后，淹沒了下邊一部分銅管，減少了凝汽器的冷卻面積，使汽輪機排汽壓力升高即真空降低。(2) 如凝汽器水位升高到抽空氣管口高度，則凝汽器真空便開始下降。根據(jù)凝結(jié)水淹沒抽氣口的程度

11、，開始時真空降低緩慢，以后便迅速加快，這時連接在凝汽器喉部的真空表指示下降，而連接在抽氣器上的真空表指示上升。如果不及時采取必要的措施，將有水由抽氣器的排氣管中冒出。造成凝汽器滿水的可能原因如下：1、 凝結(jié)水泵故障。2、凝汽器銅管破裂，此時凝結(jié)水水質(zhì)惡化。3、備用凝結(jié)水泵的進出口閥門關(guān)閉不嚴(yán)或逆止閥損壞，水從備用泵倒流回凝汽器內(nèi)。4、正常運行中誤將凝結(jié)水再循環(huán)門開大。2.7  凝汽器冷卻面結(jié)垢或腐蝕，傳熱惡化9 h& p$ B% & |1 b! 當(dāng)凝汽器內(nèi)銅管臟污結(jié)垢時，將影響凝汽器的熱交換，使凝汽器端差增大，排汽溫度上升，此時凝汽器內(nèi)水阻增大，冷

12、卻通流量減小，冷卻水出入口溫差也隨之增加，造成真空下降。凝結(jié)器冷卻面結(jié)垢對真空的影響是逐步積累和增強的，因此判斷凝汽器冷卻面是否結(jié)垢，應(yīng)與冷卻面潔凈時的運行數(shù)據(jù)比較。凝汽器冷卻面結(jié)垢的主要原因是循環(huán)水水質(zhì)不良，在銅管內(nèi)壁沉積了一層軟質(zhì)的有機垢或結(jié)成硬質(zhì)的無機垢，嚴(yán)重地降低了銅管的傳熱能力，并減少了銅管的通流面積。當(dāng)結(jié)垢過多，真空過低時，就必須停機進行清洗。2.8  凝汽器水側(cè)泄漏4 U5 m; A" H2 _( z' V 凝汽器銅管泄漏，是凝汽器最常遇到的故障之一。凝汽器銅管泄漏，將使硬度很高的冷卻水進入凝汽器汽側(cè)，凝汽器水位升高，真空下降，此外還使凝結(jié)水

13、質(zhì)變壞，造成鍋爐和其它設(shè)備結(jié)垢和腐蝕，嚴(yán)重時可導(dǎo)致鍋爐爆管。確認(rèn)凝汽器銅管泄漏時應(yīng)立即對銅管做堵管處理。2.9  凝汽器真空系統(tǒng)不嚴(yán)密，汽側(cè)泄漏導(dǎo)致空氣涌入' l* D) j8 , W9 p 真空系統(tǒng)不嚴(yán)密，存在較小漏點時，不凝結(jié)的汽體從外部漏人處于真空狀態(tài)的部位，最后泄漏到凝汽器中，過多的不凝結(jié)氣體滯留在凝汽器中影響傳熱，使真空異常下降，這類真空下降的特點是下降速度緩慢，而且真空下降到某一定值后，即保持穩(wěn)定不再下降，這說明漏汽量和抽氣量達(dá)到平衡。真空系統(tǒng)不嚴(yán)密漏氣量增多時，表現(xiàn)的主要現(xiàn)象是：汽輪機排氣溫度與凝汽器出口循環(huán)水溫的差值增大、凝結(jié)水過冷卻度增大。此時應(yīng)立

14、即查找漏氣原因和漏氣點并予以消除。下面介紹一下一般容易發(fā)生漏氣的地點，以便查找和消除5。(1) 軸封蒸汽未及時調(diào)整好造成軸封斷汽，使空氣從軸封處漏入，特別是在負(fù)荷突然降低時容易發(fā)生，應(yīng)十分注意。(2) 汽輪機排汽室與凝汽器的連接管段由于熱變形或腐蝕穿孔引起漏氣。(3) 汽缸變形，從法蘭接合面不嚴(yán)密處漏入空氣。(4) 自動排氣門或真空破壞門水封斷水。(5) 凝汽器水位計接頭不嚴(yán)密，或其它與真空系統(tǒng)連接的設(shè)備或管道上的計量表連接管有缺陷。(6) 真空系統(tǒng)的管道法蘭接合面、閥門盤根等不嚴(yán)密，特別是抽氣器空氣抽出管上的空氣門盤根不嚴(yán)密等。3  凝汽器真空下降的預(yù)防措施0 n, 0

15、o6 j4 Z/ Y7 l; h# |真空系統(tǒng)龐大，與真空有關(guān)的設(shè)備系統(tǒng)分散復(fù)雜，真空下降事故至今仍在汽輪機事故中占相當(dāng)大比重，需要時刻做好真空下降預(yù)防工作。(1) 加強對循環(huán)水供水設(shè)備的維護工作，確保循環(huán)水供水設(shè)備的正常運行。(2) 提高抽氣器工作性能，加強對凝結(jié)水泵及射水泵、射水泵抽氣器等空氣抽出設(shè)備的維護工作，確保其正常運行，抽氣器切換要嚴(yán)防誤操作。(3) 軸封供汽壓力自動、凝汽器水位自動要可靠投用，調(diào)整門動作要可靠，并加強對凝汽器水位和軸封汽壓力的監(jiān)視。(4) 對凝汽器的汽水、水封設(shè)備的運行加強監(jiān)視分析，防止水封設(shè)備損壞或水封頭失水漏空氣。(5) 汽水系統(tǒng)化學(xué)補充水接至凝汽器。補充水溫

16、度低，吸收排汽熱量可降低凝汽器溫度。(6) 堅持定期進行汽輪機真空嚴(yán)密性試驗，監(jiān)視真空系統(tǒng)嚴(yán)密程度。若結(jié)果不合格時，應(yīng)對汽輪機真空系統(tǒng)進行查漏，堵漏。(7) 低真空保護裝置應(yīng)投入運行，整定值應(yīng)符合設(shè)計要求，不得任意改變報警、停機的整定值。(8) 在運行中若凝結(jié)水水質(zhì)不合格，但硬度又不高，可能是由于管板脹口不嚴(yán)有輕微的泄漏所致。這時，若停運凝汽器，不易找出泄漏處。可以考慮的應(yīng)急做法是在循環(huán)水泵吸入口水中加適量的鋸木屑。木屑進入水室中，在泄漏處受到真空的作用會將“針孔”堵塞，可使水硬度維持在合格范圍內(nèi)。(9) 可以考慮加裝凝汽器銅管殺菌滅藻裝置，防止微生物在銅管內(nèi)壁蔓延。(10) 提高凝汽器膠球自動清洗裝置的投入率。(11) 可以考慮定期進行凝汽器銅管硫酸亞鐵補膜工作。(1