（贵州黔东电力有限公司 贵州镇远 577200）
摘要：汽轮机组的真空系统严密性直接影响到凝汽器压力、凝结水过冷度、含氧量的机理，以及对汽轮机组安全运行和经济性的影响，指出了真空系统严密性的重要性。汽轮机真空系统严密性是关系到汽轮机安全、经济运行的一项重要指标，对引起其下降的原因与部位进行诊断，并采取有效的措施提高真空系统的严密性是电力生产部门一项基础性工作。
关键词：汽轮机；真空严密性；汽轮机真空
一、凝汽器真空的成因
凝汽器中形成真空的成因是，由于汽轮机的排汽被冷却成凝结水，其比容急剧缩小。如蒸汽在绝对压力4KPa时，蒸汽的体积比水容积大3万多倍。当排汽凝结成水后，体积就大为缩小，使凝汽器汽侧形成高度真空，它是汽水系统完成循环的必要条件。
二、真空严密性差的危害
汽轮机真空严密性差的危害主要表现在以下三个方面，一是真空严密性差时，漏入真空系统的空气较多，射水抽气器或水环真空泵不能够将漏入的空气及时抽走，机组的排汽压力和排汽温度就会上升，这无疑要降低汽轮机组的效率，增加供电煤耗，并可能威胁汽轮机的安全运行，另一方面，由于空气的存在，蒸汽与冷却水的换热系数降低，导致排汽与冷却水出水温差增大。二是当漏入真空系统的空气虽然能够被及时地抽出，但需增加射水抽气器或真空泵的负荷，浪费厂用电及工业用水。三是由于漏入了空气，导致凝汽器过冷度过大，系统热经济性降低，凝结水溶氧增加，可造成低压设备氧腐蚀。
对于汽轮机来说，真空的高低对汽轮机运行的经济性有着直接的关系，真空高，排汽压力低，有效焓降较大，被循环水带走的热量越少，机组的效率越高，当凝汽器内漏入空气后，降低了真空，有效焓降减少，循环水带走的热量增多。通过凝汽器的真空严密性试验结果，可以鉴定凝汽器的工作好坏，以便采取对策消除泄漏点。
三、真空系统严密性不足的特征
（1）严密性下降主要是由于真空系统存在泄漏，此时凝汽器汽侧空间的空气量增加，空气分压力增大；同时凝汽器内漏入空气后，凝结蒸汽对冷却水管壁的放热系数会变差，总导热系数减小，传热量减少。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从这一传热学原理可知，汽轮机真空系统泄漏产生的特征是：排汽温度升高，背压升高，真空降低，端差增大，凝结水温度升高，过冷度增加以及凝结水含氧量增加。必需注意的是，当某一故障特征出现时，其具体表现及引起的原因是多方面的。
四、引起真空系统严密性下降的原因
影响凝汽器真空下降的原因很多，主要有：真空系统的严密性、循环水流量和进口水温、真空泵的出力不足、高-中压疏水系统大量内漏、凝汽器铜管清洁系数、凝汽器热负荷及循环水出水管顶部集有空气或虹吸中断等。
真空系统的严密性差仅是引起凝汽器真空下降的五大类因素之一，各大类因素之下还有许多子因素。当凝汽器真空偏低时，应先从机组表现出的特征，确定引起真空下降的因素属于那一大类，再从大类中找出具体原因，加以治理。其中泄漏是引起真空系统严密性下降的根本原因，它包括以下几方面：
（1）低压轴封径向间隙偏大。主要原因是轴封供汽压力不能随负荷的变化而做相应的调整。高压轴封供汽和低压轴封供汽共用1台调整门控制，负荷变化时，通过调整门后的供汽压力不能分别满足高压轴封和低压轴封压力的需要，此时便造成轴封漏泄。汽封间隙的大小、汽封的完好程度也是造成轴封漏泄的较重要因素。
（2）轴封系统结构不完善。如单进、单出轴封系统轴封套上半部轴封无进、出汽管，只有下半部轴封套有进、出汽管，上半部轴封压力低，下半部轴封压力高，上、下轴封压力不均匀，影响轴封密封效果。
（3）低压缸结合面泄漏。原因主要有：
①汽缸制造、检修、安装质量有问题，汽缸法兰结合面不严或有残余应力存在，机组投运后出现漏汽。
②机组启动、停止过程中加减负荷过快，汽缸夹层和法兰加热装置使用不当；停机后汽缸保温打掉得过早或检修后保温包得不好，停机后缸温下降过快或者汽缸进冷汽、冷水等，使汽缸内外壁和法兰内外壁温差过大，致使上下缸结合面吻合度不好，局部产生间隙，大量空气由此进入排汽室，造成真空度下降。真空下降速度严重时可能使汽轮机转子发生振动和末级叶片喘振等异常，甚至造成叶片断裂事故。
（4）小汽机轴封送汽不合理。机组运行时，主机轴封通过高低压差进行自密封和自动跟踪，而小汽机的轴封送汽则由于前后轴封由同一根管道从辅汽直接引入，前后轴封阻力不等，所以前后送汽压力难于调整和自动调节跟踪，导致了小机前后轴封漏空气。另外，若轴封供汽压力过低或小汽机轴封回汽门开启过大，都会使空气直接通过回汽总门进入凝汽器而影响真空。
（5）抽气器、低加进气门、疏水门泄漏以及其他类泄漏，如中压疏水系统内漏、凝汽器汽侧人孔门及喉部焊缝泄漏、低压防爆门泄漏、凝汽器汽侧的水位计接头泄漏、抽空气系统阀门泄漏、排汽管疏水U形水封被破坏等。
五、泄漏的检测与诊断
1 检测条件和方法
凝汽器真空下降不仅会造成汽轮机有效焓降减小，循环热效率下降，而且还会导致排汽缸变形和振动，因此在机组运行过程中应密切监视凝汽器真空值。设Δt为循环水温升，℃；δt为凝汽器传热端差，℃，若Δt/δt>1就应考虑胶球清洗装置的投运及凝汽器气密性检测。
目前真空系统的查漏的方法有灌水查漏、火烛法、卤素查漏法、超声法、氦质谱查漏仪。这几种方法由于其查漏的机理不同，其最小可检漏率是不一致的，检测方式也不一致。火烛法是通过观察蜡烛火焰摇曳情况，来确定漏气位置，另外泡还可用肥皂液涂抹在所有可疑点上，根据肥皂水沫是否被吸入来判断是否漏气。应用实践表明，上述这2种传统的检漏法只能用来确定大量漏气的地点，无法确定较小的漏空位置。
结束语
真空系统严密性作为汽轮发电机组的重要安全指标之一，必须对其加强监视。严密性不足的根本原因是泄漏，造成真空系统泄漏技术上的因素是多方面的，各类泄漏原因在机理上也有所区别。我们只有在运行中不断探索不断总结，才能使机组真空不断提高，改善经济性。
参考文献：
[1] 《汽轮机原理》 中国电力出版社 剪天聪
论文作者:贺凯1,万方兴2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
标签：凝汽器论文; 真空论文; 严密性论文; 汽轮机论文; 系统论文; 机组论文; 压力论文; 《电力设备》2017年第25期论文;