摘要：在现代大型电站的凝汽式汽轮机组热力循环中，凝汽设备的工作性能直接决定整个汽轮机组的安全行和可靠性，而冷凝器的真空度是反应汽轮机组运行状态的重要指标。找出汽轮机系统真空度下降的原因，制定预防真空度下降的措施，提高凝汽器性能，维持机组经济真空运行是电站主要研究的工作。本文将对阐述汽轮机组真空度下降的原因以及解决办法。
关键词：汽轮机系统 真空度降低 原因及分析
一、真空度对汽轮机组的影响
1、冷凝器真空度降低，会使汽轮机排气温度和排气压力上升，导致机组热效率下降。汽轮机如果温度升高过多，会造成机组中心迁移，破坏冷凝器的封密性。
2、冷凝器真空度降低，要不得不增加蒸汽流量来维持原负荷，这样就会导致机组轴的推力轴温度不断升高，严重时会烧坏。
二、汽轮机系统真空度下降的原因
循环水、冷凝器出现问题以及出现故障会导致汽轮机凝汽器真空度下降。循环水水量不足或者水温升高会导致系统真空度下降，凝汽器满水、结垢或腐蚀，传热恶化、水侧泄漏、真空系统不严密、汽侧泄漏导致空气涌入等原因会导致系统真空度下降，如果后轴封供汽中断或者抽气器或真空泵故障系统也会真空度下降。
1、循环水出现问题导致汽轮机系统真空度下降
如果循环水水量不足时，循环水入口和出口温差会很大，由于引起循环水量不足的原因有很多，并且不同的原因不同的特征，因此可以根据不同特征判断故障所在。如果循环水进出口压差大，循环水泵出口和冷凝器进口的水压均升高，可以断定是冷凝器内管堵塞。如果循环水进出口压差小，循环水泵出口和冷凝器进口的水压均升高，可以断定是冷凝器出水管堵塞。循环水温升循高
当电厂的循环冷却水为开式水时，循环水温度升高会直接影响凝汽器的换热。这种情况在夏天非常严重，因为夏天温度炎热，会导致循环口进水的温度非常高。对于温度高的水来说，转化为蒸汽所吸收的热量就会非常的少，这样就导致蒸汽的冷凝温度比较高，最后直接导致凝气机内的真空度下降。
2、冷凝器出现问题导致汽轮机系统真空度下降
冷凝器热负荷过高会导致汽轮机系统真空度下降。而引起了宁气热负荷过高的原因大都是因为疏水所导致的。不同部分的疏水都会导致冷凝器的冷却水量不足，从而导致汽轮机系统的真空度下降。如果冷凝器满水或者水位升高时，就会淹没了下边一部分铜管，减少了凝汽器的冷却面积，使汽轮机排汽压力升高，最终导致汽轮机系统真空度下降。而且如果凝汽器管内壁出现铜垢时，将会直接影响凝汽器的热交换，使得凝汽器两端温差增大，排汽温度上升，此时凝汽器内水阻增大，冷却通流量减小，冷却水出入口温差也随之增加，造成系统真空度下降。循环水水质不良是导致冷凝器含有污垢的主要原因，因为循环水里面的杂质会在铜管内壁沉积了一层软质的有机垢或结成硬质的无机垢，严重地降低了铜管的传热能力，并减少了铜管的通流面积。
冷凝器铜管泄漏是导致汽轮机系统真空度下降的主要原因，也是冷凝器常见的故障。如果冷凝器铜管发生泄漏，冷却水就会进入凝汽器汽侧而且冷却水的硬度很高，这样就使得凝汽器水位升高，最终导汽轮机系统真空度下降。而且还会影响凝结水的水质还使凝结水质，而水质变坏很有可能造成锅炉和其它设备结垢和腐蚀，甚至严重的时候可能导致锅炉爆管。
如果冷凝器真空系统不严密，存在较小漏点时，就会导致不凝结的气体泄漏到凝汽器中。泄露到冷凝器里的不凝结气体会影响冷凝器的传热效果，使冷凝器真空度下降。
3、导致的汽轮机系统真空度下降的常见故障
导致的汽轮机系统真空度下降的常见故障有抽气器或真空泵故障、后轴封供汽不足或中断，和虹吸破坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果循环水出口水温与排汽温度的差值增大、抽气器排气管向外冒水或冒蒸汽或者凝结水过循环度增大是，则说明抽气机工作不良。冷却管的冷却水量不足、冷却管内管板或者隔板泄露、或者冷却管水管破裂都会导致抽气机不能正常工作。如果后轴封供汽不足或中断，不凝结气体将从外部漏入处于真空状态的部位，最后泄漏到凝汽器中。因为过多的不凝结气体会滞留在冷凝器中，影响传热效果，所以导致凝结水冷度增大，汽轮机系统真空度下降。如果当虹吸被破坏，吸水高度会瞬间上升，使得供水量立即下降。当供水量下降时，冷却水水量也会降低，从而降低冷凝器的传热效果，使得冷凝器真空度下降。
三、通过提高机组真空度提高汽轮机的效率
汽轮机的真空系统是由两部分组成的，他的作用简单来说就是尽量把焓能转变为汽轮机的动能，相当于动力系统。而且组成真空系统的这两部分都是非常庞大的系统，导致其中包括了很多微小复杂的设备。所以在现如今的汽轮机故障原因中有很大一部分是因为真空系统的某一个零件损坏导致的。真空系统中只要损坏一个小的零件就会导致真空度下降，使得动力不足。想要汽轮机能正常工作，就需要对真空系统进行维护预防工作。本文简单举出以下几点例子。
1、对循环供水系统的设备进行每日检查维护。循环供水系统是指蒸汽和冷却水之间的不断转化的过程。要想循环供水系统设备能够正常运行，一定要注意冷却水的流量不能过大流速不能过快。
2、对基础设备进行日常维护。真空系统有许多复杂的基础设备组成，例如抽气机，射水泵，射水泵抽气机，真空泵等。一定要对这些设备进行日常检查，防止因为这些基础设备损坏而导致的真空度下降问题。
3、对凝气机进行严格监控。凝气机是循环的重要一节。从数据来看，凝汽机真空度的好坏对循环效率的影响也是十分重要的。但是对于凝气机来说并不是真空度越高越好，而影响凝汽机真空度高低的因素是多方面的。例如，凝气机的水封设备，如果水封设备损坏，就会进入空气导致真空度降低。所以要对凝气机进行严格的监控。
4、要注意凝气机中的水质。一定要神经气机中的水质的硬度维持在一定范围内。如果发现水质的质量不过关以及硬度低的问题，如果立刻停止运行凝气机，不易找出哪里泄露，应该在吸入口放置少量木屑，木屑会随着水的吸入进入凝气机可以暂时堵住泄露处。
5、要保持凝气机管壁的干净。如果管壁产生铁垢，很容易影响水的质量。而水的质量有关系到循环系统的好坏，所以一定要定时清洁管壁。可以考虑使用超声波技术，利用超声波技术可以除掉细菌，防止细菌在馆内蔓延污染水质，导致真空度降低。
6、建立动态档案，对一些参数进行记录。应该包括水质，温度等参数。每日进行定期记录，什么问题也可有据可查。同时也要记录损坏日期及损坏内容，这样可以做到动态管理。当出现故障时，可以加快修复的速度。
7、当凝气机管壁出现漏洞时，可以考虑定期进行凝汽器铜管硫酸亚铁补膜工作。因为硫酸亚铁可以和铜发生置换反应产生硫酸铜，硫酸铜别称明矾可以对里面的水质进行净化，提高水质，可以说是一举两得。
综上所述，冷凝器的的真空度会直接影响汽轮机系统的正常运转，而影响冷凝器真空度的原因又有很多，如果想找出原因、解决故障，必须掌握机组系统工作原理和具备优秀的专业知识。在当前自然环境日益恶化的条件下，使用余热发电是一种必然的趋势，保持汽轮机系统的有利真空是每个发电厂的重要工作内容。这就需要在实际生产过程中，及时发现问题、解决问题、不断总结经验和学习新的知识，以确保汽轮机系统的安全高效运转。
参考文献：
［1］耿宝林：《汽轮机技术问答》石家庄自动化技术公司 1991
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［5］胡念苏：《汽轮机设备及系统》北京：中国电力出版设 2003
论文作者:李磊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/25
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