摘要：汽轮机的排汽压力值的高低直接影响着汽轮机运行安全性、经济性和耐久性，而且对整个汽轮机调节性能也有着巨大的影响，在很大程度上决定着汽轮机耗水量、蒸汽排放量，甚至是决定着汽轮机的工作效率。本文分析了汽轮机低压气缸排气压力变化对汽轮机运行影响。
关键词：低压排汽缸;排汽压力;低真空供热
一、汽轮机低压缸排汽在低真空的情况下的供热运行
近些年来，国内外积累的运行经验和实际运行结果证明，某些小容量功率和中等容量功率的单缸汽轮机组，甚至双缸凝汽式汽轮机，在冬季采暖季节汽轮机低压排汽缸排汽在低真空的情况下也会安全地运行，但并不是每台汽轮机组，甚至是小容量功率的，都可以在低真空，即低压排汽缸排汽背压力升高时安全可靠地运行。因此，在每一个具体的特殊情况下，对于凝汽式汽轮机组转入低压缸排汽的低真空运行的可能性、安全性，都必须予以充分的、科学的论证。多年来的运行、记录、经验和现场的试验证实，对于纯凝汽式汽轮机组而言，汽轮机低压缸排汽压力在真空恶化下运行时，不允许出现下述所列的任何一种情况：
(1)轴承振动值超标；
(2)推力轴承上的轴向推力值超标；
(3)低压排汽缸排汽部分温度升高超过允许值；
(4)当凝汽器冷却管与管板的联接方式是胀管时，冷却管与管板的联接的严密性遭到破坏。
依据汽轮机的结构特点，采取一些措施有可能消除非正常工况带来的不利影响，保证低压排汽缸在排汽真空恶化时安全可靠运行，例如：对汽轮机组进行必要的、可行的技术改造，当去掉最后一级或几级后，推力轴承上的轴向推力就可以降低至汽轮机制造厂所给定的允许值。
在汽轮机低压排汽缸排汽转人真空恶化运行方式之前，必须有充分证明上面所列举的因素对汽轮机组的运行是没有妨害的。轴承振动可以通过现场检验结果来判定；当汽轮机低压排汽缸排汽真空恶化时，通过计算来确定推力轴承上的轴向推力；汽轮机低压排汽缸的排汽真空恶化时的排汽温度则是可以通过计标或实测的方法来确定；凝汽器水侧的严密性则可以通过实验或观察来判断。
多年来的实践和计算证明，对于纯冲动凝汽式汽轮机而言，低压排汽缸在真空恶化的工况下运行时，轴向推力是增大的，但对于最后几级工作叶片具有大反动度的凝汽式汽轮机而言，在排汽真空恶化的情况下运行时，可以认为轴向推力的变化是无关紧要的。
在没有经过预先精确、正确的计算来检查轴向推力的情况下，冒然地把汽轮机组转入到低压缸排汽压力真空恶化的工况运行是有很大的危险性的。只有在对推力轴承的轴向推力进行了正确、精确地计算之后，且轴向推力在允许值以内时，在低压缸排汽真空恶化的工况下对汽轮机组进行运行试验，才是可行的、合理的。
如果计算和经试验都证明汽轮机组不需要去掉低压排汽缸的最后一级或几级就可以在低压缸排汽压力升高条件下运行，则这样的汽轮机组就可以在最适宜的季节里允许其低压排汽缸排汽在真空恶化的情况下运行，而在同一年内的其余时间可以在正常的排汽真空下运行，在某些热电厂已经有了汽轮机组这样运行的范例和经验。如果计算结果表明，
在低压排汽缸排汽压力升高和凝汽器内汽侧蒸汽流量额定的工况下，推力轴承上的推力值超过允许值，那么，只有在汽轮机组负荷很小时，才可以进行试验以检查轴承的振动值和凝汽器汽侧、水侧的严密性。当现场试验测试结果良好时(特指轴承振动在允许范围内和凝汽器汽侧、水侧非常严密)，在保证推力轴承安全可靠的运行条件下，来决定是否去掉汽轮机的最后一级或末几级。
当汽轮机低压排汽缸在真空恶化下运行时，轴承振动增大可能是由于汽轮机低压排汽缸排汽部分和凝汽器本体的热膨胀而使汽轮机组水平中心改变所致。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但如果汽轮机低压排汽缸在汽轮机组轴向的平面内或靠近该平面具有支持的底脚，而汽轮机低压排汽缸出口和凝汽器上部又是为弹性连接时，则没有理由认为会引起轴承的振动增大。用计算的方法来确定热膨胀所引起的振动值则是不可能的，当汽轮机低压排汽缸排汽在真空恶化工况下运行时引起轴承的过度振动，这时只有考虑到热膨胀而重新校正汽轮机组的中心，才会有可能消除。
当汽轮机低压排汽缸的排汽在真空恶化，背压升高时，凝汽器内的排汽温度与正常运行时真空对应的温度可能会有很大的差别。所以当凝汽器的温度条件改变时，凝汽器冷却水管的相对伸长以及其内应力都可能会增大。
当凝汽器的冷却水管与端管板的连接采用胀管、扩管工艺时，如果内在质量不良，其紧固程度又不能令人满意，就有可能引起水侧的不严密而造成冷却水泄漏至凝汽器的汽侧。因此，当汽轮机低压排汽缸排汽转入排汽真空恶化的工况运行时，就必须严肃、认真地确认凝汽器的水侧、汽侧是严密而无任何泄漏的。
当汽轮机低压排汽缸在排汽背压力升高的工况下运行以及进入凝汽器内的蒸汽流量减少时，其排汽的温度也会急剧升高。对于调节抽汽式汽轮机组而言，虽然在发电机端的机组出力可不受限制，但此时抽汽室中的蒸汽压力的升高为绝不允许高于汽轮机组给定的设计值。
二、汽轮机低压气缸排气压力变化对汽轮机运行影响
2.1汽轮机压力变化对汽轮机运行经济影响
关于排气压力引起的汽轮机运行经济性变化十分关键，但是基于不同的观点我们也可以得到不同的结论。在这里，我们主要针对热力学、能量耗损以及运行费用等方面做了研究和分析。
(1)热力学观点。这种观点是研究最早的观点以及内容之一，它在研究的过程中通常都是讲汽轮机低压排汽缸的排气压力变化作为主要的对象，当其它参数不变时排汽压力变化所引起的汽轮机功率及热耗率的变化情况。单纯从热力学的角度看，当汽轮机排汽压力低于极限排汽压力时，随着排汽压力的降低，汽轮机的电功率逐渐增大，而热耗率相应减小。即单纯从热力学的观点考虑，当凝汽器的排汽压力高于极限排汽压力时，排汽压力越低，汽轮机的热经济性越高。
(2)能耗量观点。在汽轮机的实际运行中，不仅要考虑到汽轮机的热经济性，而且还要考虑到运行过程中的能量消耗量。这样，在确定汽轮机的排汽压力时，就要考虑到维持所需排汽压力时循环水泵所消耗的能量。
(3)运行费用的观点。前述的能耗量观点虽然已经被电厂广泛应用，但这种方法有时并不能反映运行费用的全部。例如，该方法只考虑到循环水泵所消耗的电功率，而未考虑到循环水消耗量本身所引起的费用。实际上，随着对环境及水资源保护意识的增强，循环水本身的价格已不容忽视。
2.2排汽压力变化对汽轮机调节性能的影响分析
当汽轮机排汽压力变化时，不仅引起汽轮机功率的变化，而且还将引起汽轮机转子时间常数及调节系统速度变动率的变化.例如，当其它运行参数不变，而排汽压力提高时，在同样的调节汽门开度情况下，汽轮机的功率降低，调节系统速度变动率增大；同时，由额定参数时的转子时间常数的定义可知，凝汽器的排汽压力提高后，其对应当时排汽压力条件下的转子时间常数与额定参数下转子时间常数的关系为：Ta1=TaNt0/Nt1，其中，TaNt0Ta1Nt1分别为额定排汽压力及变排汽压力条件下的转子时间常数和功率.这样，便可以计算出200MW汽轮机排汽压力变化所引起的速度变动率及转子时间常数的变化情况，随着排汽压力的提高，速度变动率和转子时间常数均增大。
参考文献
[1]李慧哲.浅谈低压排汽缸排汽压力的变化对汽轮机运行的影响[J].科技创新与应用,2014(22)：116-116.
[2]张杨.汽轮机低压排汽缸排汽压力的变化对汽轮机运行的影响[J].工业,2016(11)：00032-00032.
[3]张杜峰,关晓磊.汽轮机低压排汽缸排汽压力的变化对汽轮机运行的影响[J].科技与企业,2014(13)：409-409.
论文作者:杨月明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/16
标签：汽轮机论文; 汽缸论文; 低压论文; 压力论文; 凝汽器论文; 汽轮论文; 推力论文; 《基层建设》2018年第24期论文;