摘要：提高汽轮机组经济性的主要手段有两个，一个是提高汽轮机的相对内效率，另一个是提高循环热效率。在初参数一定的情况下，提高循环热效率则是凝汽设备的任务。当排汽压力降低，循环中放给冷源的热量减少，循环热效率提高。凝汽设备在汽轮机组的热力循环中起着冷源的作用，在凝汽式机组通常的排汽压力范围内，排汽压力每降低0.001MPa，汽轮机功率将增大1～2%。排汽温度每降低1℃，则汽轮机组热效率可提高0.35%。
关键词：汽轮发电机组；真空；系统；运行分析
前言
环境保护刻不容缓，电力行业环保压力越来越大。发电企业必须从各方面着手，大力做好节能减排。就凝汽式汽轮机运行而言，保持凝汽器最佳真空运行是降低汽轮机低压缸排汽温度最有效手段。
1 技术分析
1.1 影响真空因素的理论分析
凝汽器的作用是将汽轮机的排汽冷却凝结成水、建立真空，排汽凝结时放出的热量由冷却水带走。在汽轮机运行中，影响凝汽器真空的因素很多，主要有冷却水温度、冷却水流量、凝汽器钛管表面的清洁状况及真空系统严密性等。
理想情况下，凝汽器中的压力为饱和蒸汽压力，由排汽温度决定。
排汽温度为：ts=tw1+Δt+δt
由上式知，影响凝汽器真空因素有以下几项：
冷却水入口温度tw1：它决定于当地气温与冷却设备的运行情况，而与凝汽器运行情况无关。在其它条件不变的情况下，tw1越低，真空越高。
冷却水温升Δt：汽轮机运行时，排汽量Dc由外界负荷决定，降低排汽压力，或降低 ，主要依靠增加冷却水量Dw来实现。由于汽轮机末级动叶膨胀极限或排汽面积的限制，凝汽式汽轮机有一极限真空值；而在尽可能消耗少的冷却水量的前提下，真空值越接近极限真空，效益越高，我们称为最佳真空。
传热端差δt：减小端差δt可使ts降低，真空提高。端差与冷却水温，蒸汽负荷、冷却水管表面清洁程度及凝汽器内空气积存的多少等因素有关。
对于一定的凝汽器，在相同的冷却水量条件下，端差的大小表明钛管污脏程度和积存空气的多少，冷却水管表面污脏影响传热系数，漏入空气增多则在冷却水管表面形成空气膜，妨碍了传热，而使端差增大。
1.2 凝汽器真空下降的分析和判断
凝汽器的工作与抽气器（真空泵）的工作是互相关联的。不论何种原因，当抽气器的吸入压力改变时，凝汽器内的热交换条件都会随着改变，汽轮机的排汽压力也将相应地变化。如果要在不同于设计条件下对凝汽设备的工作进行分析，运行人员就应该充分了解凝汽器和抽气器（真空泵）的工作特性曲线。
利用温度测量装置监测tw1、tw2和ts，并从这三个量求得Δt和δt，是分析评价凝汽器工作是否正常的直观而有效的判据。
此外，凝结水的过冷度、凝结水中的含氧量及含盐量分析结果等，可以作为凝汽器汽侧或水侧是否存在泄漏的参考信息。还有诸如测取循环水系统上各处的压力或压降，进行真空严密性试验等，可以为监视分析凝汽器运行性能提供帮助。
汽轮机在运行中，凝汽器真空下降的主要象征为：排汽缸温度升高；真空表指示下降和凝汽器的端差明显增大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆真空下降后，若保持机组负荷不变，汽轮机的进汽量势必增大，使轴向推力增大以及叶片过负荷；不仅如此，由于真空下降，使排汽温度升高，从而引起排汽缸变形，机组重心偏移，使机组的振动增加以及凝汽器钛管受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂。因此机组在运行中发现真空下降时，除按规定减负荷外，必须查明原因及时处理。
一般情况下，我们可以根据趋势把真空下降区分为两种情况：一是真空缓慢下降，通常能在一个较低水平稳定；另一种是真空快速下降，且无稳定趋势。
而真空的缓慢下降又可以区分为两种情况：负压系统漏真空和其他原因引起的真空下降。
负压系统漏真空的典型特征是：在一定的负荷范围内，真空随机组负荷的升高而升高。原因是随系统负荷的升高，负压系统自身压力提高，从而减缓了该负压漏点的泄漏。
引起负压系统漏真空的可能点有：
1、大机或小机轴封供汽压力不足导致轴封处漏真空。2、水封阀密封水门运行中误关 。3、大机低压缸安全门有砂眼，小机排汽管安全门有砂眼。4、低压缸结合面、凝汽器喉部结合面有漏点。5、凝汽器各测量、取样管漏。6、与真空系统没有联系，但布置于穿过凝汽器的管路可能在凝汽器内部断裂。7、各放水、排空门关闭不严。8、给水泵密封水回水水封漏真空。9、真空母管联络门法兰不严。
其他原因引起的真空下降有：
1、循环水入口温度升高 。2、凝汽器水位过高 。3、凝汽器热负荷过大 。4、真空泵异常。5、200m3水位过低，补水带空气。6、循环水系统异常。
2 真空系统操作
2.1 危险点分析
2.1.1 凝汽器停半侧
先停汽侧后停水侧，次序如果相反导致真空下降甚至钛管损坏；汽侧、水侧放水混淆，误开汽侧放水门等。
2.1.2 隔离和投运高、低加
因为高、低压加热器事故疏水与真空系统联系，对该系统进行操作时一定要注意顺序。隔离时先隔离与真空相联的系统，投入时后投入与真空相联的系统。
2.2 预防措施
严格执行“两票三制”，操作前做好危险点分析，操作中加强联系。
2.3 真空下降检查处理
2.3.1检查循环水系统。2.3.2 检查轴封系统。2.3.3检查真空泵系统。2.3.4检查低压抽汽法兰、低压缸的结合面等部位。2.3.5检查小机真空系统是否泄漏。2.3.6检查凝汽器换热效果。2.3.7与凝汽器相连其它系统检查。2.3.8真空严密性试验。
结论
正常运行中，凝汽器内实现着稳定、平衡、连续的热交换过程，汽轮机每一刻的排汽全部在凝汽器内凝结成水，而凝结过程中所释放的热量则全部为循环水所吸纳，这就使Δt能够直接确切地反映出循环水流量的需求。根据Δt大小，合理启停循环水泵或及时调整凝汽器循环水回水门开度是比较适用的保证最佳真空的技术手段。
端差δt展示了凝汽设备的综合状态及其工作质量，保证真空系统严密、凝汽器换热面清洁，有效隔离不应该进入凝汽器的热源，合理地减小运行中端差的数值是电厂工作人员的首要努力方向。
参考文献：
[1]吴秀兰，300WM火力发电机组丛书，汽轮机设备及系统。北京：中国电力出版社，1998
[2]金国华，X电厂2×300MW机组培训教材之三，汽轮机部分。东北电力学院，X公司，1993
论文作者:孙国生
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：凝汽器论文; 真空论文; 汽轮机论文; 系统论文; 机组论文; 压力论文; 温度论文; 《电力设备》2017年第27期论文;