摘要：在现代大型电站凝汽式汽轮机组的热力循环中，凝汽设备起着冷源的作用，其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。以凝汽器为核心，内连汽轮机低压缸，外连循环水系统，构成了电站热力系统“冷端”。本文主要分析了影响汽轮机凝汽器正常运行的参数，阐述了凝汽器的运行调整，以供参考。
关键词：汽轮机凝汽器；真空；最佳运行工况
1、汽轮机凝汽器
汽轮机的凝汽器又被称为复水器，它主要包括水冷凝汽器和空冷凝汽器两种，其主要被应用于汽轮机的动力装置中，发电机组运行的重要参数之一。根据汽轮机工作原理，凝汽器的真空度对汽轮机装置的效率、功率有重大影响，凝汽器真空度直接影响和机组运行安全性和热经济性。因此，要想让凝汽器始终保持最佳运行工况，对真空度进行分析和处理十分必要。
2、影响汽轮机凝汽器工作的主要参数
（1）汽轮机组真空系统的严密性
汽轮机组真空系统主要有抽真空系统和密封蒸汽系统组成，真空系统的气密性取决于机组所有其余处于真空状态设备的严密性，它们包括高、低压加热器、低压缸、汽封、轴封、与凝汽器相连的空气管等。空气大量漏入凝汽器，将造成凝汽器传热恶化，使抽气设备过载，凝结水过冷度及含氧量急剧增加，破坏凝汽器真空度，使凝汽器设备无法正常工作。因此，真空系统严密性的评定与监督是确保凝汽器正常运行的重要课题。
（2）汽轮机组凝汽器负荷的变化
当汽轮机排气量发生变化时，凝汽器蒸汽负荷也会随之发生改变，进而就会对汽轮机工作参数造成一定影响。例如，如若凝汽器的额定负荷小于70%，那么就会直接造成空冷区发生变化，当凝汽器的额定负荷小于百分之七十时，会导致空冷区发生变化，进而汽侧放热系数就会有明显改变，漏入空气量越大，变化程度就会越剧烈。另外，空气主要是通过机组负压状态部件的不严密处漏入，会使凝汽器换热效果大大降低，从而导致凝汽器真空的降低。
（3）汽轮机组真空度影响因数
随着机组内冷却水量的不断增加，冷却水进口温度下降时，其吸收热量就增加，蒸汽冷凝温度就越低，冷凝温度的下降可使排汽压力相应降低，增大蒸汽在汽机内部的焓，使得凝汽器内真空增加。循环水温度越高，进入凝汽器后，循环水在凝汽器的温升一定的情况下，循环水出水温度升高，其对应的低压缸排汽温度升高，引起凝汽器真空下降。
3、凝汽器的运行调整
凝汽器的运行好坏对汽轮机组的安全性和经济性是十分重要的，凝汽器的压力升高 1 KPa，会使汽轮机的汽耗量增加 1.5%~2.5%，发电煤耗降低2.4g/kwh。凝结水的含氧量也和过冷度有关，当过冷度增大，则含氧量升高，将影响到蒸汽的品质；凝结水的过冷度增加，机组的煤耗将会有所增加，同时循环水泵的用电量也会增加，因此凝汽器的经济运行对节约用电也是有意义的。对凝汽器运行的要求主要是保证其达到最佳真空，减少凝结水的过冷度和保证凝结水的品质合格。
（1）真空调整
由凝汽器的特性曲线可知，在一定的冷却水量和冷却水进口温度下，凝汽器中的真空将随汽轮机负荷的减小而升高；当汽轮机负荷和冷却水量不变时，凝汽器的真空将随冷却水进口温度的降低而升高。因此，应找出在不同负荷下凝汽器的最佳真空，然后再适当的控制循环水泵的流量达到调整真空，以经济运行、节约用电的目的。
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（2）凝结水过冷度的监视
凝结水温度低于凝汽器入口蒸汽温度的现象称为过冷现象，所低的度数称为过冷度。从传热的角度分析，凝汽器的过冷是必然存在的，凝汽器的固有过冷度在 2.8℃左右。凝结水的过冷度增大的原因除设计外主要有一是凝汽器漏入空气增多或抽气设备工作不正常，凝汽器内积存空气；二是运行中凝汽器热井中凝结水水位过高，淹没了凝汽器下面的冷却水管，使得凝结水再次被冷却，过冷度必然增大。在实际运行过程中真空调整与凝结水的过冷度调整相互关联，由此时凝汽器的工作压力来查找此时凝结水的饱和水温度，对应此时凝结水的实际温度适当调整凝汽器的真空及凝结水的水位，从而最大限度地减小凝结水的过冷度。
（3）凝结水水质的监视
凝结水水质不良主要是由于冷却水漏出管外引起，因此应经常对凝结水水质进行监视，定期检测凝结水的硬度。同时，凝结水的含氧量也是凝汽器的一个重要指标，凝汽器的过冷度是影响凝结水含氧量的主要原因，真空除氧装置在 60%额度负荷以上时除氧效果较好。
4、降低凝汽器真空度，确保最佳运行工况
（1）控制员需要密切关注下列各参数曲线：凝汽器的真空，排汽温度，凝结水的水质、温度，循环水进出口水温、压力，凝汽器热井水位，循环水泵电流值等。正常情况下循环水和凝汽器抽真空系统可以维持凝汽器真空，当凝汽器真空泵在运行且入口压力>12KPa.a 时或运行的真空泵跳闸时启动备用真空泵，操纵员需要确认动作成功。针对凝汽器真空异常，需要进入主机运行规程 《汽轮机常见事故》P146，根据规程内容，当确证真空下降至85kPa时，备用真空泵自动启动，否则，手动启动。若两台真空泵及三台循环泵均运行，真空仍下降，则汇报值长，快速减负荷直到真空上升。采取措施后，凝汽器真空仍下降至78.1kPa，汽机应自动跳闸，否则手动打闸，锅炉、发电机按紧急停机处理。
（2）当水位变化影响水泵出力时，可采用调节叶片角度的方法调节循环水的流量，调节真空度。水温高的时候，可通过增大循环水泵叶片角度或循环水出口电动门开度（各个厂设备状况不一），增加流量来增大真空度。
（3）凝汽器传热管、凝汽器收球网等部位堵塞的情况，循环水系统运行规程有 1/6 凝汽器水室退出运行或投运的操作，可根据需要对相应水室及管道进行疏通和维修。
（4）凝汽器空气泄漏点可通过氦质谱检漏仪检查。可通过重新更换密封件、涂抹密封胶、紧固压圈螺栓、将漏入点堵死等方法解决。
（5）轴封冷凝器等设备通过定期对设备进行维护，监视轴封冷凝器水位、风机运行状态，保证设备在最佳状态。
（6）真空下降时可派值班员就地检查抽真空系统、循环水系统、凝结水系统的阀门的在线状态，检查泵体、滤网及阀门管道是否有异音、堵塞等情况，如有异常立刻联系主控。
5、结语
凝汽设备是电厂凝汽式汽轮机装置的一个重要组成部分，其工作的好坏直接影响着整个装置的热经济性和运行可靠性。因此，相关人员应积极探索发现影响凝汽器正常运行的因素，加强对汽轮机凝汽器的运行管理，严格控制及规定各参数范围，以确保凝汽器在最佳真空状态下运行。
参考文献
[1]杨善让.汽轮机凝汽设备及运行管理[M].北京:水利电力出版社,2016.
[2]邓彬.提高凝汽器真空度的有效途径[J].北电力技术,2017,(10).
[3]赵俊林 主机运行规程 四川广安发电有限责任公司 2017，（6）.
论文作者:陈琳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
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